PSK的调制与解调仿真
基于MATLAB的PSK信号的调制与解调 (2)
目录摘要： (I)ABSTRACT： ...................................................................................................................... I I 第一章绪论 . (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 matlab简介 (2)1.3选题目的及研究范围 (3)第二章信号模型 (4)2.1调制信号的通用模型 (4)2.2 PSK信号的调制原理 (4)2.2.1二进制相移键控信号调制模型 (4)2.2.2 多进制相移键控信号的调制模型 (6)2.3 PSK信号的频谱 (7)2.4 PSK信号的瞬时特征 (8)第三章PSK信号的相干解调原理 (10)3.1 2PSK信号的相干解调原理 (10)3.2 4PSK的相干解调原理 (10)第四章仿真结果及结论 (12)4.1 仿真结果 (12)4.2 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录 . (14)基于MATLAB的PSK信号的调制与解调摘要：在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。
由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。
本文首先介绍了PSK信号的调制原理并用matlab进行了仿真。
随后介绍了PSK信号的解调原理，并采用相干解调的方法对其进行了仿真。
2PSK调制解调技术的设计与仿真
2PSK调制解调技术的设计与仿真2PSK（二进制相移键控）调制解调技术是一种基本的数字调制解调技术，常用于数字通信系统中。
本文将对2PSK调制解调技术的设计与仿真进行详细介绍。
首先，我们来了解一下2PSK调制解调技术的基本原理。
2PSK调制是通过改变载波的初始相位来传输数字信息。
其中，数字“0”表示载波相位为0度（或180度），数字“1”表示载波相位为90度（或-90度）。
在接收端，通过检测载波的相位来解调出数字信息。
接下来，我们开始进行2PSK调制的设计与仿真。
我们首先需要确定调制的参数，包括载波频率、数据传输速率和调制指数等。
以载波频率为f_c，数据传输速率为R_b，调制指数为m，调制信号可以表示为s(t) =A_c * cos(2πf_c*t + m*d(t))，其中d(t)为数字信息序列。
在MATLAB/Simulink中进行仿真时，我们需要设计一个基带信号发送器来生成调制信号。
基带信号生成的过程需要经历产生数字信息序列、映射为相应的载波相位以及平滑滤波等步骤。
首先，我们生成数字信息序列。
可以通过随机生成0和1的序列来模拟实际的数字信息。
生成的数字信息序列将成为基带信号的输入。
其次，我们需要将数字信息序列映射为相应的载波相位。
对于2PSK调制，可以将数字“0”映射为0度相位，将数字“1”映射为90度相位。
然后，我们进行平滑滤波处理。
平滑滤波可以去除调制信号的高频成分，使调制信号更加平滑。
常用的平滑滤波器包括低通滤波器和匹配滤波器。
在2PSK调制中，可以选择匹配滤波器，其频率特性与信号的眼图匹配，可以最大程度地提高信号的抗干扰性。
最后，我们将生成的调制信号送入信道进行传输。
在仿真中，可以通过添加高斯噪声来模拟实际的传输环境。
在接收端，我们需要设计一个相位解调器来解调接收到的信号。
相位解调器可以通过检测载波的相位来恢复出数字信息序列。
常用的相位解调方法包括包络检测法、移相检测法和差分解调法等。
2PSK调制与解调系统的仿真设计
2PSK调制与解调系统的仿真设计首先，我们需要了解2PSK调制与解调系统的基本原理。
2PSK（二进制相移键控）调制技术是一种利用相位来表示数字信息的调制技术。
在2PSK调制中，0和1分别用相位0°和180°表示。
调制器将数字信息转化为相位的变化，然后通过信道传输到接收端。
解调器在接收端将相位变化还原为数字信息。
2PSK调制与解调系统可以简单地分为两个部分：调制器和解调器。
在调制器中，我们可以使用相位锁定环（PLL）的方法实现2PSK调制。
PLL能够锁定输入信号的相位，然后产生相应的调制信号。
在2PSK调制中，我们可以使用正弦波信号作为基频信号，通过改变其初始相位来实现信号的相位调制。
在解调器中，我们可以使用相关器（correlator）的方法实现2PSK解调。
相关器能够检测接收信号与已知的参考信号之间的相关性，从而获取相位变化信息。
在2PSK解调中，我们可以使用相位为0°和180°的两个参考信号与接收信号进行相关运算，然后根据相关结果来判断接收信号的相位。
为了验证2PSK调制与解调系统的性能，我们可以进行仿真设计。
首先，我们需要确定系统所需的参数，包括载波频率、数据速率、信噪比等。
然后，我们使用Matlab或者其他仿真软件搭建2PSK调制与解调系统的模型，包括调制器和解调器。
在调制器模型中，我们生成数字信号，并将其转化为相位变化信号。
根据系统参数，我们生成相应频率的正弦波，并通过改变初始相位来实现调制。
然后，我们将调制信号通过信道传输到解调器。
在解调器模型中，我们接收到调制信号，并使用相关器来检测信号的相位变化。
根据相关结果，我们可以判断信号的相位，并将其转化为数字信息。
然后，我们可以将解调后的数字信息与原始数据进行比较，评估系统的性能。
进行仿真实验时，我们可以改变系统参数来研究其对系统性能的影响。
比如，我们可以改变信噪比，观察误码率的变化。
或者，我们可以改变数据速率，观察解调器的解调效果。
psk调制解调实验报告
psk调制解调实验报告PSK调制解调实验报告引言：在现代通信系统中，调制解调是一项重要的技术，它能够将数字信号转化为模拟信号以便在信道中传输，并在接收端将模拟信号恢复为数字信号。
相位移键控（Phase Shift Keying，PSK）调制解调技术是一种常用的数字调制技术，本实验旨在通过实际操作，加深对PSK调制解调原理的理解。
实验目的：1. 了解PSK调制解调原理；2. 掌握PSK调制解调的实验操作；3. 分析调制解调过程中的误码率。
实验装置：1. 信号发生器；2. 调制解调器；3. 示波器；4. 计算机。
实验步骤：1. 搭建实验装置，将信号发生器与调制解调器相连，调制解调器再与示波器相连；2. 设置信号发生器的频率和幅度，选择合适的PSK调制方式；3. 通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号，并通过示波器观察调制后的波形；4. 将调制后的信号输入到解调器中，通过示波器观察解调后的波形；5. 通过计算机对解调后的信号进行误码率分析。
实验结果：在实验中，我们选择了二进制相位键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）调制方式进行实验。
通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号后，我们观察到示波器上出现了两种不同相位的波形，即0°和180°相位差。
这符合BPSK调制的特点，即将二进制数字0和1分别映射为不同的相位。
在解调过程中，我们将调制后的信号输入到解调器中，通过示波器观察到解调后的波形与原始数字信号一致。
这表明解调器能够正确恢复出原始的数字信号。
通过计算机对解调后的信号进行误码率分析，我们发现在理想情况下，误码率为0。
然而，在实际通信系统中，由于信道噪声等因素的影响，误码率往往不为0。
因此，我们需要采取一定的纠错编码技术来提高系统的可靠性。
实验结论：本实验通过实际操作，加深了对PSK调制解调原理的理解。
通过观察调制解调过程中的波形变化和分析误码率，我们了解到PSK调制解调技术在数字通信系统中的重要性。
psk调制与解调实验报告
psk调制与解调实验报告PSK调制与解调实验报告引言：调制与解调是通信领域中非常重要的技术，它们被广泛应用于无线通信、卫星通信、光纤通信等领域。
相位移键控调制（Phase Shift Keying, PSK）是一种常见的数字调制技术，本实验旨在通过实践，深入了解PSK调制与解调的原理和实际应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制与解调的基本原理，熟悉其实际应用，并通过实验验证理论知识的正确性。
二、实验器材1. 信号发生器2. 频谱分析仪3. 示波器4. 电脑及相关软件三、实验原理1. PSK调制PSK调制是利用不同相位表示数字信号的一种调制技术。
常见的PSK调制方式有二进制相移键控调制（Binary Phase Shift Keying, BPSK）和四进制相移键控调制（Quadrature Phase Shift Keying, QPSK）等。
BPSK调制将0和1分别映射为相位为0和π的两种状态，而QPSK调制则将00、01、10和11分别映射为相位为0、π/2、π和3π/2的四种状态。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号转化为数字信号的过程。
解调的关键是从接收到的信号中提取出相位信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
相干解调需要与发送信号保持相位同步，而非相干解调则不需要。
四、实验步骤1. 设置信号发生器的频率和幅度，选择合适的PSK调制方式。
2. 连接信号发生器和频谱分析仪，观察并记录调制后的信号频谱。
3. 将调制后的信号输入到示波器中，观察并记录波形。
4. 通过解调器将接收到的信号转化为数字信号。
5. 使用电脑及相关软件进行信号解调的仿真实验，比较实验结果与理论分析的差异。
五、实验结果与分析1. 调制实验结果根据实验步骤中的设置，我们可以通过频谱分析仪观察到调制后的信号频谱。
根据不同的PSK调制方式，频谱图上会出现不同的频率成分。
通过观察波形，我们可以看到相位的变化对应着信号的变化。
psk调制及解调实验报告
psk调制及解调实验报告PSK调制及解调实验报告引言调制和解调是无线通信中的重要环节，它们能够将信息信号转化为适合传输的信号，并在接收端恢复出原始信息。
本实验旨在通过实际操作，探究PSK调制和解调的原理和实现方法。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制和解调的原理，实践PSK调制解调的基本方法，并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种基于相位变化的数字调制技术。
在PSK调制中，将不同的离散信息码映射到不同的相位，从而实现信息的传输。
常见的PSK调制方式有BPSK（二进制相移键控）、QPSK（四进制相移键控）等。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号恢复为原始信息信号的过程。
解调器通过检测相位的变化，将相位差映射回相应的信息码。
三、实验器材1. 信号发生器2. 功率放大器3. 混频器4. 示波器5. 电脑四、实验步骤1. 准备工作连接信号发生器、功率放大器和混频器，设置合适的频率和功率。
将混频器的输出连接至示波器，用于观察调制后的信号。
2. BPSK调制实验设置信号发生器输出为二进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
3. BPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为二进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
4. QPSK调制实验设置信号发生器输出为四进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
5. QPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为四进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
六、实验结果与分析通过实验观察和记录，可以得到调制和解调后的信号波形。
根据波形的相位变化，可以判断调制和解调是否成功。
在BPSK调制实验中，观察到信号波形只有两个相位，对应二进制序列的两个状态。
解调实验中，通过相位差检测可以准确地恢复出原始的二进制序列。
同心实验-2PSK-4PSK调制和解调及仿真实验
MATLAB的PSK调制和解调及仿真实验Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一，Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。
本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法，然后，运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。
通过仿真，观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。
最后，在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。
MATLAB简介MATLAB 软件是美国Math works 公司的产品，MATLAB 是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写。
从1984年推出了它的第一个DOS 版本至今，一经推出了6.5版。
Matrix Laboratory意为“矩阵实验室”，从它的本意可以知道，最初的MATLAB只是一个数学计算工具。
但现在的MATLAB 已经远不仅仅是一个“矩阵实验室”，它已经成为一个集概念设计、算法开发、建模仿真、实时实现于一体的集成环境，它拥有许多衍生的子集工具[9]。
新的版本集成了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等等的常用功能。
在MATLAB 环境下，用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。
MATLAB 提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基本数据结构是矩阵，在生成矩阵对象时，不要求作明确的维数说明，所谓交互式语言，是指人们给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果。
该语言无需像 C 和Fortran 语言那样，首先要求使用者去编写源程序，然后对之进行编译、连接，最终形成可执行文件。
这无疑会给使用者带来了极大的方便，因此，利用MATLAB可以节省大量的编程时间。
2002年6月Mathworks公司正式推出MATLAB Release 13，即MATLAB 6.5／Simulink 5.0 这是目前应用最广的版本。
PSK调制解调实验报告
PSK调制解调实验报告PSK调制解调实验报告一、实验目的1. 了解与掌握PSK调制解调的基本原理及特点。
2. 了解PSK调制解调的硬件实现过程。
二、实验原理1. PSK调制PSK调制是在载波的相位上进行调制的一种方法，使用一定数量的离散相位值来体现调制数据。
其调制信号可以表示为s(t)=Acos(ωt+φ)其中，A为振幅，ω为角频率，φ是相位值，即φ=2πfct+2πφm(t)2. PSK解调在接收端，需要对接收信号进行解调。
对于PSK信号，解调过程由相位鉴别器实现。
相位鉴别器输入PSK信号，输出一串数字流，序列反映的是PSK锁定在给定的离散相位之一的时间。
三、实验器材及工具1. 端口配置:操作系统：Windows 7Python：3.5.3Matplotlib：2.0.0Scipy：0.18.1Numpy：1.11.3PyAudio：0.2.72. 设备及电路:信号发生器功率放大器变频器射频滤波器相位锁定环路示波器四、实验步骤1. 使用Python编程语言进行PSK调制解调的设计和实现。
2. 编写一个实时的模拟接收器程序，进行PSK解调并显示结果图像。
3. 装置实验所需的设备及电路，包括信号发生器、功率放大器、变频器、射频滤波器和相位锁定环路。
4. 调节各设备参数，使其符合实验要求，并采集数据。
5. 对采集到的数据进行处理和分析，得出实验结果。
五、实验结果1. 绘制出PSK调制解调的数据流图。
2. 根据所得的实验数据，进一步验证了PSK调制解调技术的正确性和可靠性。
通过反复调节设备参数，在正确的相位值处实现了准确的脉冲恢复。
3. 在相位鉴别器的设计中，应做到准确、高速，同时尽可能的降低误码率和噪声。
六、实验结论本次实验主要使用Python语言对PSK调制解调进行了模拟试验，并通过实验数据验证了PSK调制解调技术的正确性和可靠性。
同时也对相位鉴别器的设计略为进行了概述。
在实际应用中，需要根据具体需求进行优化和处理，以适应各种复杂的情况和环境。
实验4PSK(DPSK)调制解调实验分析
班级通信1403 学号201409732 姓名裴振启指导教师邵军花日期实验4 PSK（DPSK）调制解调实验一、实验目的1. 掌握PSK 调制解调的工作原理及性能要求；2. 进行PSK 调制、解调实验，掌握电路调整测试方法；3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
二、实验仪器1．PSK QPSK调制模块，位号A2．PSK QPSK解调模块，位号C3．时钟与基带数据发生模块，位号：G4．噪声模块，位号B5．复接/解复接、同步技术模块，位号I6．20M双踪示波器1台7．小平口螺丝刀1只8．频率计1台（选用）9．信号连接线4根三、实验原理PSK QPSK调制/解调模块，除能完成上述PSK（DPSK）调制/解调全部实验外还能进行QPSK、ASK调制/解调等实验。
不同调制方式的转換是通过开关4SW02及插塞37K01、37K02、四、PSK（DPSK）调制/解调实验进行PSK（DPSK）调制时，工作状态预置开关4SW02置于00001， 37K01、37K02①和②位挿入挿塞，38K01、38K02均处于1，2位相连（挿塞挿左边）。
相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。
在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：ASK、FSK）更低的误码率，因而广泛应用在实际通信系统中。
本实验箱采用相位选择法实现二进制相位调制，绝对移相键控（CPSK或简称PSK）是用输入的基带信号（绝对码）直接控制选择开关通断，从而选择不同相位的载波来实现。
相对移相键控（DPSK）采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来实现。
1．PSK调制电路工作原理二相相位键控的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kb/s伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。
相位键控调制电原理框图，如图6-1所示。
图6-1 相位键控调制电原理框图1）滤波器、同相放大器和反相放大器从图6-1看出，1024KHZ 的方波经37R29加到由运放37UO4A 及周边元件组成的低通滤波器，其输出变为l024KHZ 正弦波，它通过37U05A 同相放大和37U05B 反相放大，从而得到l024KHZ 的同相和反相正弦载波，电位器37W01可调节反相放大器的增益，从而使同相载波与反相载波的幅度相等，然后同相和反相正弦载波被送到模拟开关乘法器。
附图一PSK调制解调实验
附图一PSK调制解调实验
1、上方为4P01原始基带数据波形；下方为4P03相对码波形
2、载波幅度调节：上方为0相载波，下方为相载波（使二者幅度尽量小）
3、相位调制信号观察：上方为4P01原始基带数据波形；下方为PSK调制信号
4、下方是噪声电平调节为0，上方为加躁后波形（噪声为0）
5、上方为0相载波信号，下方为/2相载波信号可见略有延迟
6、相位解调信号观测：上方为外加数字基带信号，下方为解调输出信号（二者波形一直但反向）
7、加噪声后，从图中可看出略有畸形，但影响甚小
附图二——眼图实验
1、无噪声波形观察：下方为B PSK调制信号
2、上方为外加数字基带信号，下方为解调输出信号（二者波形一致但反向）
3、（尽量）无失真的波形上方为码元时钟信号
4、（尽量）无失真的眼图
5、有噪声眼图波形观察
6、（1）基带眼图信号与噪声混合波形
（2）加强噪声后的眼图波形。
PSK调制和解调的基本原理回顾
度变为原信号一半与理论相符
要恢复出与原信号相同幅度的信号只需加入一个 2 倍的增益放大器
即可。
OQPSK调制与解调系统的设计
一、课程设计目的
1、了解 Systemview 的运行环境及应用领域； 2、通过本课程设计掌握 OQPSK 调制及解调的原理及方法。
6
二、课程设计软件说明
SystemView 是美国 ELANIX 公司推出的，基于 Windows 环境的用于系统仿真分析 的可视化软件工具。使用它，用户可以用图符（Token）去描述自己的系统，无需与复 杂的程序语言打交道，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。
双极性码如下：
4
通过 BPSK 调制后波形如下：
通过相干解调后波形如下： 经过低通滤波器后恢复出原始信号如下：
5
设源信号为 s(t)通过调制后信号为 s(t) cosct
经过想干解调后信号为
s(t
)
cos 2
c
t
=
1 2
s(t)
1 2
s(t)
cos2ct
通过低通滤波后信号变为 1 s(t)
2
由上图可见通过想干解调后经过滤波正确的恢复出了原信号但是幅
利用 SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率 系统，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
SystemView 的图符资源十分丰富，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案 论证。还可进行 CDMA 通信系统和数字电视业务的分析；用户还可以自己用 C 语言编写 自己的用户自定义库。
二、课程设计软件说明................................................ 7 三、基本原理........................................................ 2
7实验十二十三MPSK调制与解调
实验十二MPSK调制【实验目的】1、了解M进制相位调制（MPSK modulation ）的组成和基本原理。
2、通过搭建MPSK仿真系统，了解MPSK调制实现方法。
【实验原理】在M进制移相键控调制（MPSK），在M进制符号间隔人内，已调信号的载波相位是M个MPSK的信号表示如下:其中Ts是M进制符号间隔，T s =（log 2M）T b二kT b ；T b是二进制符合间隔；g T（t）是脉冲成形滤波器冲击响应。
将（1）式进一步展开，得到2 二2 二s（t）=gT（t） [cos （i —1）]cos 啦—[sin （i -1）]sin £I. M M J= gr（t）[si c cosy-a s SinM]式中a广co晋（iT）心和-1）U1,2「3M OWT s '与比‘是一组多电平幅度序列，在每个M进制符号间隔Ts内，要保证a i2 a i2 =1 O^tET s在每个M进制符号间隔Ts内，MPSK各信号波形具有等能量T s 2 1 T s 2=L s (t)dt=2 J0 g T(t)dt =其中Eg是脉冲g T（t）的能量，若g T（t）为矩形脉冲，则可能的离散相位之一，其中每个载波相位对应于KK个二进制符号（M =2 ）。
s(t)=g T(t)cos[2Jif c t + 2;r M _1)]i =1, 2, 3M 0 兰t 兰T s(1)E s 2Eg4）于是得到I2Es i (t) =d 〒M a cCOSCO c t _ a ssin%t]fl （t ）与f2（t ）为两个完备的归一化正交基函数,fl （t ）与f2（t ）的线性组合构成，即 MPSK 信号的正交展开式为S i (t) n f i (t) S 2 f 2(t)E Scos M(i -1)i =1,2,3 MW sin M (i -1)i =1,2,3 M（也可以由式（2）（3）导出） 于是得MPSK 信号的二维矢量表示为：s =冷1用2]=[7巨丸,佢比]i=1,图1、图2是相应地MPSK 信号的二维矢量图和产生原理框图（以8PSK 为例）：g T (t)=2E s T scos ：2f tf 2(t)-孚sin 2兀 f c t其中T sS i1 =0 S i (t)f 1(t)dtMPSK 信号的每个信号波形可由(3)S2=『S(t) f 2(t)dtf i ( t)=设i s-si图2 MPSK 信号的产生原理框图图中输入的二进制序列 •b n •经串并变换后成为3比特并行码，这相当于将二进制码变换为八进制，每三比特码又与 ％和％电平之间有一定关系。
PSKDPSK调制解调实验
实验八：PSK/DPSK 调制解调实验一．实验目的1．掌握PSK 调制的工作原理与调整测试方法。
2．掌握PSK 解调的工作原理与调整测试方法。
3．掌握绝对码与相对码互相转换的电路连接及测量方法。
4．掌握DPSK 调制、解调的电路连接与测试。
二．实验仪器1．RZ8621D 实验箱1台 2．20MHZ 双踪示波器1台 3．平口小螺丝刀一个 4．实验电路连接 三．实验电路连接至解调W301图5-1 PSK/DPSK 调制方框图TP711图5-2 PSK/DPSK 解调方框图四．实验预习与测量点说明实验前请预习PSK/DPSK 调制与解调原理。
1、PSK 调制电路原理如图5-3所示，频率为1024KHZ 方波经R324加到U301A 及周边元件组成的低通滤波器。
得到1024KHZ 正弦波。
U303A,U301B 分别为1024KHZ 正弦波的同相放大器和反相放大器。
同相正弦波经C308加到模拟门U302A的输入，反相正弦波经C310加到模拟门U302B。
PSK调制的基带数字信号经薄膜开关和插塞选择后分两路，一路直接加到模拟门U302A控制端。
另一路经非门U305A反相后加到模拟门U302B控制端。
两模拟门工作原理与FSK情况相似，这儿不重复，两模拟门输出经插塞K301连接后并合路在TP305上便可测量到PSK信号。
U304A为跟随器。
U304B为加法器，用以引入信道噪声。
TP306是PSK信号发送输出测量点。
图5-3 PSK调制电路原理图2、PSK解调电路如图5-4所示，该电路采用科斯塔斯特环解调。
科斯塔斯特环电路方框原理如图5-5所示。
图5-4 PSK解调电路原理图图5-5科斯塔斯特环电路方框原理如图下面我们把实验箱电路与科斯塔斯特环方框原理图作一对比，讲述实验箱PSK 解调电路的工作原理。
PSK 已调波经C701加到三极管跟随器输入，采用跟随器的目的是为了隔离调制与解调。
由于跟随器电源电压为5V ，因此PSK 已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.5V 左右，否则会产生波形失真（当失真不严重时，一般不影响解调）跟随器输出，连接到模拟门U302C 和U302D ，构成的乘法器，前者为正交载波乘法器，相当于图5-5中的乘法器2，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1，U703A,U703D 为低通滤波器。
(完整版)PSK原理及MATLAB仿真
2PSK调制
2PSK系统的调制部分框图如下图所示
M序列 发生器
差分 编码
调相
PSK 频
外载波
放大器
外内
2分频
10MHZ
晶振
图2 2PSK调制部分框图
1. M序列发生器
实际的数字基带信号是随机的，为了实验 和测试方便，一般都是用M序列发生器产生 一个伪随机序列来充当数字基带信号源。按 照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性 移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。
e w Acos( t )
2 psk
c
n
其中， n表示第n个符号的绝对相位： n
0发送‘1’时
发送‘0’时
• 2PSK信号波形如图5所示
图5
解调
2PSK系统的解调部分框图如下图所示
鉴相器
Ud1
低通
再生码
PSK入
Um2
压控
Ud
振荡器
环路
Ud
滤波器
模拟 相乘器
差分 译码
Um1
鉴相器
Ud2
低通
相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相
位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相 邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。 例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前 一码元的载波同相；码元取“0”时，它的载波相 位与前一码元的载波反相。相对移相的波形如下图 所示。
U(t )
基带 信号
t
相应的信号波形如图1所示：
图1 正弦载波的三种键控波形
2. 三种键控的比较：
在大多数情况下，数字调制是利用数 字信号的离散值去键控载波。对载波的幅 度、频率或相位进行键控，便可获ASK、 FSK、PSK等。这三种数字调制方式在抗 干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面， 以相干PSK的性能最好，目前已在中、高 速传输数据时得到广泛应用。
通信原理实验八 PSK DPSK 调制、解调原理实训
实验八 PSK/DPSK 调制、解调原理实训一、实验目的1、掌握二相 BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成；2、了解载频信号的产生方法；3、掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
图 8-1 PSK/DPSK 调制解调实验模块二、实验电路工作原理（一）调制实验：在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相移键控。
本实验中PSK 调制二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kbit/s 伪随机码、2KHz 方波、CVSD 编码信号等。
模拟信号1.024MHz 载波输入到载波倒相器的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。
调节电位器VR801 和VR802 可使0 相载波与π相载波的幅度相等。
对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0 相载波与π相载波分别加到两个模拟开关的输入端，在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1 的输入控制端，它反极性加到模拟开关2 的输入控制端，用来控制两个同频反相载波的通断。
当信码为“1”码时，模拟开关1 的输入控制端为高电平，开关1 导通，输出0 相载波；而模拟开关2 的输入控制端为低电平，开关2 截止。
反之，当信码为“0”码时，模拟开关1 的输入控制端为低电平，开关1 截止；而模拟开关2 的输入控制端却为高电平，开关2 导通，输出π相载波。
两个模拟开关的输出通过载波输出开关J801 合路叠加后输出为二相PSK 调制信号。
DPSK 是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。
绝对码是以基带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。
相对码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的，如规定：相对码中有跳变表示1，无跳变表示0。
(二)解调实验:该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。
PSK原理及调制解调仿真
解调原理 2PSK信号的解调方法是相干解调法。 由于PSK信号本身就是利用相位传递 信息的，所以在接收端必须利用信号 的相位信息来解调信号。图中给出了 一种2PSK信号相干接收设备的原理 框图。图中经过带通滤波的信号在相 乘器中与本地载波相乘，然后用低通 滤波器滤除高频分量，再进行抽样判 决。判决器是按极性来判决的。即正 抽样值判为1，负抽样值判为0
通信技术，特别是数字通 信技术近年来发展非常迅 速，它的应用越来越广泛。 通信从本质上来讲就是实 现信息传递功能的一门科 学技术，它要将大量有用 的信息无失真，高效率地 进行传输，同时还要在传 输过程中将无用信息和有 害信息抑制掉。当今的通 信不仅要有效地传递信息， 而且还有储存、处理、采 集及显示等功能，通信已 成为信息科学技术的一个 重要组成部分
参考文献 通信原理（国防工业 出版社 第六版） 基于MATLAB的贵
资料原理整理：张凯强 尹强
PPT制作：沐辰梓
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通信系统就是传递信息所需要的 一切技术设备和传输媒质的总和， 包括信息源、发送设、信道、 接收设备和信宿(受信者)
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上图加入方差为5的高斯噪声后波形 其误 码率如下
如果加入方差为14的高斯噪声 其误码率及解调波形图如下
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结论：信号经过低通滤波器 后，去除高频成分，得到包 含基带信号的低频信号，加 入方差越小的波形滤波后得 到的信号与基带信号更相似
通过做2PSK调制与相干解调课程 设计，我们熟悉地掌握了2PSK调 制与相干解调的原理和方法。 2PSK调制的方法是将基带信号转 换成双极性信号再与载波相乘后， 即可产生2PSK调制信号。而相干 解调的方法是将2PSK调制信号与 在波相乘后通过全波整流器和低通 滤波器即可恢复原始信号。若加入 噪声，则是将2PSK带调试信号与 噪声源相加，再进行相干解调即可
2PSK原理及调制解调仿真
2PSK原理及调制解调仿真2PSK(二相移键调制)是一种数字调制技术，它使用两个相位状态来表示数字数据。
在2PSK中，每个相位状态代表一个比特，即"0"或"1"。
2PSK的原理可以通过以下步骤进行说明：1.数据编码：将数字数据转换为二进制形式。
例如，将十进制数"7"编码为二进制数"0111"。
2.相位映射：将每个比特对应到不同的相位状态上。
在2PSK中，通常将"0"映射到相位0°，将"1"映射到相位180°。
3.载波调制：将相位状态映射到载波信号上。
通常使用正弦波作为载波信号，其频率可以根据需求设定。
4.发射信号：将调制后的载波信号发送到信道中。
5.接收端解调：接收信号后，使用相位解调的方法将信号恢复成数字数据。
这可以通过比较接收到的信号与预设的相位状态来实现。
6.数据解码：将恢复的二进制数据转换为原始的数字数据。
2PSK的调制解调可以通过软件仿真工具进行模拟。
对于调制过程，可以使用软件如MATLAB或Simulink来实现。
首先，需要生成要调制的数字信号，并将其转换为二进制形式。
然后，将每个比特映射到相应的相位状态，并将其表示为正弦波信号。
最后，将所有的正弦波信号叠加起来，形成最终的调制信号。
这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的各种函数和模块来实现。
对于解调过程，可以使用相位解调器来还原接收到的信号。
相位解调器通常包括相位鉴频器和比较器。
相位鉴频器用于提取信号的相位信息，而比较器则将提取的相位信息与预设的相位状态进行比较，以确定每个比特的值。
这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的函数和模块来实现。
通过仿真实验，可以观察到在不同信噪比（SNR）条件下的调制解调性能。
SNR的增加会提高解调的准确性，但当SNR较低时，解调错误率将增加。
实验10、PSK调制解调
实验 10 PSK 调制解调一、实验目的1.掌握 PSK 调制解调的工作原理及性能要求；2.进行 PSK 调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3.理解 PSK 相位模糊的成因，思考解决办法。
二、实验原理1.1 2PSK 调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0 相位载波和π 相位载波分别代表传“1”和传“0”。
1 1 0 0 1NRZ输入PSK调制信号图 10-1 2PSK 调制信号波形PSK 调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于 FPGA 和 DA 芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。
图 10-2 PSK 调制电路原理框图上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 两个铆孔输入到 FPGA 中，FPGA 软件完成PSK 的调制后，再经 DA 数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从 4TP2 输出。
2.2PSK 解调原理实验中 2PSK 信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字 costas 环提取相干载波，二相 PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。
图 10-3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为 s (t ) = A 1 ⨯cos(ωt +ϕ(t ))（A 1 为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号 A 2 cos ωt （A2 为载波的幅值）相乘，得：e (t ) = 1A A [cos(2ωt + ϕ(t )) + cos ϕ(t )] 02 1 21可知，相乘后包括二倍频分量 2A 1 A 2 cos(2ωt + ϕ(t )) 和cos ϕ(t ) 分量（ϕ(t ) 为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2ωt +ϕ(t )) ，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制 VCO 载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。
PSKDPSK调制解调实验
实验八：PSK/DPSK 调制解调实验
一．实验目的
1．掌握PSK 调制的工作原理与调整测试方法。
2．掌握PSK 解调的工作原理与调整测试方法。
3．掌握绝对码与相对码互相转换的电路连接及测量方法。
4．掌握DPSK 调制、解调的电路连接与测试。
二．实验仪器
1．RZ8621D 实验箱1台 2．20MHZ 双踪示波器1台 3．平口小螺丝刀一个 4．实验电路连接 三．实验电路连接
至解调
W301
图5-1 PSK/DPSK 调制方框图
TP711
图5-2 PSK/DPSK 解调方框图
四．实验预习与测量点说明
实验前请预习PSK/DPSK 调制与解调原理。
1、PSK 调制电路原理如图5-3所示，频率为1024KHZ 方波经R324加到U301A 及周边元件组成的低通滤波器。
得到1024KHZ 正弦波。
U303A,U301B 分别为1024KHZ 正弦波的同相放大器。
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1 EWB仿真软件简介EWB软件，全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA，是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件，用于模拟电路和数字电路的仿真，利用它直接从屏幕上看到电路的输出波形。
EWB是一款小巧，但是十分强大。
EWB软件由INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd（交互图像技术有限公司）推出，近几年开始在国内使用。
现在普遍使用的是在WIN95环境下工作的EWB5.0（在国内曾见过6.0的演示版，注：EWB5.0也可以在WINDOWS3.1环境下使用，但需安装WING32工具）。
相对其它EDA软件而言，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但你绝对不可小瞧它，它的仿真功能十分强大，可以几乎100%地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口内，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助2方案分析与方案确定2.1数字基带信号的传输本次课设中涉及到的通信技术为信息传输技术中“数字调制与解调。
通过数字调制与解调，可以把信号变成适合在信道中传输的信号。
调制与解调技术可以提高信号传输的可靠性和有效性，增强信号的抗干扰能力，减小发射天线的尺寸，削减传输成本。
基于以上特点，数字信号的调制与借条在通信领域有广泛的应用。
调制一般可分为两种类型：(1) 利用模拟方法去实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波，从而实现数字调制——键控法。
如：2ASK、2FSK、2PSK等。
键控法的特点：数字电路实现，调制变换速率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高。
移相键控PSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于ASK 和FSK，即使在有衰落的信道中也能获得很好的效果。
因而在实际的高速数据传输系统中得到广泛的应用。
基于以上分析，于上述分析，本次课设的内容大致可以分为调制和解调两部分。
2.2数字基带信号的调制调制是用调制信号去控制载波一些参数的过程。
在数字信号的调制类型里，大致有FSK,ASK,PSK三种。
其中移相键控PSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于ASK 和FSK，即使在有衰落的信道中也能获得很好的效果。
因而在实际的高速数据传输系统中得到广泛的应用。
数字相位调制又称频相键控，简记PSK,二进制移相键控记作2PSK。
它是利载相位的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：(1)绝对相移(2PSK或BPSK)(2)相对相移(差分相移/2DPSK或DBPSK)此次课设中，我们用到的是绝对相移法。
所谓绝对移相是以载波的不同相位的绝对值来直接传送相应二进制数字信号的一种调制方式，简称2PSK。
通常用已调载波的“0”相和“π”相，分别表示二进制数字的“1”和“0”绝对相移2PSK的电路主要由五部分组成。
载波振荡器产生高频载波，可知直接输入到开关电路。
高频载波有一路需要输入到反相器，使其产生180度相移，然后输入到开关电路。
这样便有两路信号输入到开关电路。
实际使用调制器时，用乘法器和加法器代替，将输入的M序列信号一分为二，一路为原信号，另一路为取反后的M序列。
两路信号分别输入到乘法器，经过加法器相加后，便可输出2PSK信号。
绝对相移2PSK的工作原理：条件：以未调载波的“0”相表示“1”，“π”相表示“0”。
当数字基带信号为“1”时，K1通，K2断，输出“0”相载波；当数字基带信号为“0”时，K2通，K1断，输出“π”相。
随着数字基带信号“0”或“1”的变化，控制调制器开关电路的通或断，使输出载波的相位实现相应的变化，就产生了2PSK信号。
2PSK的缺点：实现2PSK调制时，在调制端是以某一载波的相位作基准的。
为了恢复数字基带信号，接收端解调时，必须也要有一个与调制端同频同相的固定的载波基准相位作参考。
如若因接收端遇到突发干扰（温度漂移或噪声干扰等）。
就会使接收端的基准参考相位发生随机的跳变，则产生倒“π”现象（或称相位模糊），对系统的误码性能影响很大，使通信质量很差。
由于2PSK的缺点，于是又有了改进的方法，称为2DPSK,这里不多做解释，对应的波形如下：图2.1 2PSK与2DPSK信号对比分析可知（1）2DPSK的波形与2PSK的不同，他们的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位差才表示信息符号。
这说明，解调2DPSK信号是并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。
（2）相对移相信号是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后根据相对码进行绝对移相而产生的。
2.3 2PSK信号的解调2PSK解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法，本次课设采用的是极性比较法对2PSK信号进行解调，2PSK调制信号从“调制信号输入端输入，同步载波从“载波输入点输入。
两信号经过模拟乘法器相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，经电压比较器输出，再进行抽样判决，就可以得到数字基带信号。
3 单元电路设计3.1 调制模块电路设计调制部分重要的元器件主要由反相器、乘法器和加法器组成，个部分功能不同，共同完成信号的调制反相器是将输入的载波反相，即生成π相波，电路图如图所示：图3.1 反相器经反相后，0相波和π相波，一起输入到有乘法器和加法器组成的调制器，其内部构造如下：图3.2 调制器电路数字基带信号由以下电路产生：图3.3 M序列产生电路由以上单元电路连接后，便可得到调制部分的总电路图，如图所示：图3.4 调制部分电路图完成上述单元电路的连接后，便可得到调制部分的总电路图，产生正确的2PSK信号后，将其作为输入，开始完成已调信号的解调。
3.2 解调模块电路设计2PSK信号输入到解调模块时，要经过鉴相器，低通滤波器，比较器和抽样判决器，才能从个从已调信号中解调出来。
电路设计和参数选择如下。
鉴相器如图所示图3.4 鉴相器经过鉴相器后，再通过低通滤波器，电路及参数如下：图3.5 无源低通滤波器经过低通滤波器后，在经过比较器，即可得到矩形波型号，原理图如图所示图3.6 比较器电路经过比较器后，在经过判决器和译码器组成的抽样判决器后便得到数字基带信号，即从已调信号中恢复调制信号。
图3.7 译码器电路图3.8 判决器电路经过上述单元电路后，理论上可以从抽样判决器中输出调制信号，及从已调信号中恢复调制信号。
电路连接完成后将进行实验结果仿真。
图3.9 2PSK解调电路4 实验结果仿真信号经调制模块后生成2PSK信号，在滤波器上观察信号波形如下：图4.1 2PSK信号从以上的波形可以看出，输出的波形和频率都一致，这与理论上的2PSK 信号是完全符合的。
但从其相位上来看，相位的变化并不是连续，有的地方有0度到180度的突变，这也是2PSK信号的典型特征。
相位的突变是不是发生在M 序列的由0到1的突变时刻，我们还需做进一步的测试，将M序列遇得到的波形进行对比，可得到下列结果。
将M序列与原序列对比可得到以下图形：图4.2 2PSK信号与M序列的对比从图上可以看到，高电平和低电平期间，载波的幅度和频率都没有改变，但载波的相位发生了改变。
在电平发生跳变的时刻，载波的相位也有180度的跳变，这与理论十分吻合，说明得到的2PSK信号是真确的。
将2PSK信号输入到解调模块，便可以得到解调信号，其波形如下：图4.3 2PSK解调信号从以上图形可以看出，解调输出的信号，与原来的M序列一致，只是在时间上有一定的延时。
由于此次电路设计用到了很多数字器件，会引起一定的延时。
仿真结果表明，设计的电路可以完成2PSK信号的产生以及解调。
5 心得体会从考试结束到一月六号，前后一个星期的时间里，我把时间都投入到了两个课设上面，时间有点仓促，课设也有一定的难度，但最后在老师和同学们的共同帮助下，终于完成了。
回顾此次课设，自己有不小的收获。
首先，这次课设我们都要用到EWB这种仿真软件，虽然很早就接触到了这种软件，但只是会一点皮毛。
这个课设要用到很多新的功能，运用起来有一定的困难，不过最后通过查询一些资料，能较好地掌握这些知识。
主要的困难在后面的理论部分。
为了完成此次课设，我再次翻阅了所学的理论知识，对题目有了一定的理解后，开始相关的设计。
首先通过调制得到2PSK信号，由于没有适合的调制芯片我们用乘法器和加法器代替。
开始的时候不是很清楚这两种器件的使用，走了很多弯路，后来弄清原理和使用方法后，便可以从示波器上观察到理想的信号。
在解调电路的设记上，我碰到了很多困难。
由于设计上要用到一些数字器件，因而使用时，有很多要查询的地方。
开始的时候由于没有用到比较器，因而无法得到矩形波型号，示波器上始终无法得到波形。
经过改进调试后，终于得到了比较理想的波形。
后来经过一些改进，得到了波形。
通过此次课设，我对2PSK的有关知识有了更深入的认识，同时提高了动手操作的能力，理论和实践都有了提高。
课设做完后，也发现了自己的一些不足，平时很少自己动手设计电路，以至于用的时候有很多困难，在以后的时间里，我会多设计一些电路，提高自己的动手实践能力。
参考文献[1] 樊昌信,张甫翔.通信原理.北京：国防工业出版社，2001[2] 曹志刚.现代通信原理.北京：清华大学大学出版社，1992[3] 康华光.模拟电子技术基础。
北京：高等教育出版社，2006[4] 钱恭斌.实用通信与电子线路的计算机仿真.北京：电子工业出版社，2001[5] 郭梯云，刘增基.数据传输.北京：人民邮电出版社，1998。