2PSK调制与解调系统的仿真
2PSK原理及调制解调仿真
2PSK的基本原理和调制解调
指导教师：赵珂 李辉
第九组 成员：张凯强 尹强 苏阳 王加贵 沐辰梓
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
感 一切技术设备和传输媒质的总和， 包括信息源、发送设备、信道、 接收设备和信宿(受信者)
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
通过波形对比分析可知2PSK信号解调由于噪声的影响解调基本成功
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
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
载波1 载波2（二者幅度相反）基带信号发生器
高斯噪声源 码型变换器 键控开关 调制部分
示波器 加法器 乘法器 带通滤波器 低通滤
用SystemView仿真实现2PSK资料
通信系统实验实验报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
（1）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理在二进制数字调控中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。
通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。
二进制移相键控信号的时域表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。
若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1,这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，成为二进制绝对移相方式。
tc ωcos4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK编号库/名称参数(Token 0) Source: PN Seq Amp = 500.e-3 v Offset = 500.e-3 vRate = 20e+3 Hz Levels = 2Phase = 0 deg Max Rate =400e+3 Hz(Token 2) Function: Exponent Constant a = -1(Token 4) Multiplier: Non Parametric Inputs from 8 6 Outputs to 5 10 (Token 5) Adder: Non Parametric Inputs from 4 12 Outputs to 20 19 (Token 6) Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 HzPhase = 0 deg Output 0 = Sine t7t4Output 1 = Cosine(Token 8) Operator: Negate(Token 12) Source: Gauss Noise Std Dev = 100.e-3 v Mean = 0 v获得仿真波形图如下：图4 调制过程仿真波形图5 原PN序列和2PSK信号的瀑布图5、主要信号的功率谱密度：图6 单极性PN序列频谱图7 载波频谱图8 已调制信号频谱由图6可见，基带信号的大部分能量落在第一个零点（20kHz）的频率范围之内，即基带带宽为20kHz谱。
2PSK调制解调系统实验
实验四2PSK调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。
2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。
3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。
二、实验内容用System View建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解2PSK调制解调原理。
三、实验要求1、观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解2PSK调制解调原理。
2、观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK是线性调制还是非线性调制。
3、调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。
4、将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。
四、电路构成参数设置：Token4：产生原始码元信号，随机产生(参数设置:Source——Noise/PN――Pn Seg ，幅度1V，频率50HZ，电平数2，偏移0V）Token5，7：Multiplier（乘法器）Token8，10：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率200Hz）Token6：Adder（加法器）Token9：产生高斯噪声（参数设置：Source――Noise/PN――Gauss Noise，均值为0，均方差为0.1）Token11：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator――Filters/Systems――Linear Sys Filters，选择：Analog，频率50，极点个数3，低通滤波器的截止频率＝原始码元速率）Token12：产生抽样信号（参数设置：Operator——Sample/Hold——Sampler，Sample Rate＝50Hz，抽样速率＝码元速率）Token13：对抽样信号进行保持（参数设置：Operator——Sample/Hold——Hold，Hold Value＝Last Sample Gain＝1V）Token14：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置：Operator——Logic——Compare 选择：Select Comparison为a>=b）Token15：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度0V，频率0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开System Time Specification 对话框，设置Start Time：0 ，Stop Time：0.5，Sample Rate：10000HZ，单击OK完成系统定时设置。
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数字信号的调制与解调-分享版
信息对抗大作业一、实验目的。
使用 MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk 调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。
二、实验原理。
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。
图 1相应的信号波形的示例101数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于" 同相 " 状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为" 反相 " 。
一般把信号振荡一次（一周）作为360 度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180 度，也就是反相。
当传输数字信号时， "1" 码控制发 0 度相位， "0" 码控制发 180 度相位。
载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
在2PSK 中，通常用初始相位0 和π分别表示二进制“1”和“ 0”。
因此， 2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第 n 个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图 22PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
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。
2PSK通信系统仿真实验报告
2PSK通信系统仿真实验报告班级：姓名：学号：、实验目的1.了解通信系统的组成、工作原理、信号传输、变换过程;2.掌握通信系统的设计方法与参数设置原则；3.掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法；4.进行仿真并进行波形分析；二、实验任务使用Systemview进行系统仿真任务，要经过以下几个步骤：1.系统输入正弦波频率：500 Hz;码元传输速率：64kBd;2.设计一通信系统，并使用SystemView软件进行仿真；3.获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；4.获取主要信号的功率谱密度；5.获取眼图；6.提取相干载波；7.数据分析及心得体会要求手写。
三、原理简介1.PCM系统原理.脉冲编码调制通常把从模拟信号抽样、量化，直到变换成二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制（Pulse Code Modulation PCM，简称脉码调制。
原理框图如图1-1所示：PCM信号输出A冲激脉冲图1-1 PCM编码方框图.编码过程由冲激脉冲对模拟信号进行抽样，抽样信号虽然是时间轴上离散的信号，但仍是模拟信号。
为了实现以数字码表示样值必须采用“四舍五入” 的方法将抽样值量化为整数，量化后的抽样信号与量化前的抽样信号相比较，有所失真且不再是模拟信号，这种量化失真在接收端还原成模拟信号时表现为噪声，称为量化噪声。
量化噪声的大小取决于把样值分级取整”的方式，分的级数越多，即量化级差或间隔越小，量化噪声也越小。
在量化之前通常用保持电路将其作短暂保存，以便电路有 时间对其进行量化。
然后在图 1-1中的编码器中进行二进制编码。
这样，每个二进制码组就代表了一个量化后的信号抽样值，即完成了 PCM 编码的过程。
译码过程与编码过程相反。
如图 1-2所示。
2. 二进制移相键控（2PSK 的基本原理：2PSK 二进制移相键控方式，是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改 变的一种数字调制方式。
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。
2psk调制与解调实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。
二、实验内容编写2psK调制仿真程序。
2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。
2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。
故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。
或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。
因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（psK）基本的调制方式。
图1相应的信号波形的示例101调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
实验五2PSK调制与解调
实验五2PSK调制与解调一. 实验目的1.掌握2PSK调制与解调原理；2.掌握载波恢复的方法；3.理解2PSK解调存在中的相位模糊问题；4.进一步掌握抽样判决的实现方法。
二．实验要求1. 使用SystemView设计一个2PSK调制与解调系统，自由选择调制方法；2. 基带调制信号是振幅为1V，频率10Hz，初相0的二进制NRZ双极性方波序列；3. 载波是振幅为1V，频率50Hz，初相0的正弦波；4. 不考虑信道噪声；5. 使用专业库中的Costas环来产生本地载波；6. 安装下列步骤环节来完成实验并书写实验报告。
三．设计方案二进制相移键控(2PSK)是用二进制基带信号控制载波的两位相位，它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信息的。
在二进制数字解调中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化，则就产生二进制移相键控（2PSK）信号。
2PSK已调信号的时域表达式为1、2PSK的调制原理2PSK的调制可采用相乘法和键控法，相乘法示意图如图5_1所示，键控法示意图如图5_2所示，本次实验采用相乘法。
图5_1图5_22、2PSK解调原理2PSK信号类似于模拟调制中的DSB信号，必须采用相干解调。
其原理方框图如图5_3所示：图5_3四．系统实现根据以上的设计方案可在System View上得到仿真图如图5_4所示：图5_4基带调制信号是振幅为1V，频率10Hz，初相0的二进制NRZ双极性方波序列,即图中的token 0，其设置参数如图5_5所示：图5_5载波是振幅为1V，频率50Hz，初相0的正弦波,即图中的token 1，设置参数如图5_6所示:图5_6本次实验采用costas环恢复本地载波，参数设置如图5_7:图5_7低通滤波器滤出模拟基带信号包络，低通滤波器参数设置如图5_8所示：5_8采用矩形脉冲对基带信号包络进行抽样，然后判决，矩形脉冲(token 23)参数设置如图5_9,抽样器(token 22)参数设置如图5_10，判决器(token 14)如图5_11：图5_9图5_10图5_11五．系统测试系统运行参数设置如图5_12图5_122PSK信号，本地载波恢复，乘法器输出，低通滤波器输出如图5_13所示：图5_13定时脉冲信号如图5_14所示：图5_14基带模拟信号与最后的复原信号的比较：图5_15由图可以看出最后的复原信号相对于基带模拟信号只是在时间上有了一些延迟，但这不影响它的原理，因此仿真结果正确。
2psk调制与解调实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。
二、实验内容编写2psK调制仿真程序。
2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。
2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。
故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。
或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。
因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（psK）基本的调制方式。
图1相应的信号波形的示例101调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
2PSK的调制与解调仿真
2PSK的调制与解调仿真
1．调制仿真
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和0.用两个反相的载波信号进行调制，其方框图如下：
2PSK信号调制的simulink的模型图
其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波，正玄脉冲作为信号源，各个参数设置如下：
由上面两个图可以看出两个载波是幅度为3频率为4Hz 采样时间为0.002s 的反相信号。
脉冲信号是幅度为2周期为1占空比为50%的基于时间的信号。
2PSK调制的各点时间波形
2.解调仿真
（1）建立simulink模型方框图如下：
（2）各点的时间波形如下所示：
2PSK解调各点的时间波形
（3）结果分析
由图可以看出其误码率为1，由于没有噪声的影响所以误码率一般在0.5，由于系统的不准确性和码间影响所以误码率稍微偏大。
总结
通过对数字信号的simulink建模仿真，使我数字键控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉了simulink软件的操作，在此非常感谢教员对我的指导和支持。
使我在设计和论文过程中非常顺利的完成。
由于个人能力有限，在设计和论文中可能存在种种的不足之处，希望各位教员予以指出，谢谢！
至此，毕业设计已接近尾声。
通过这段时间的亲生经历，我感觉自己学到了：收集、整理资料、共同协作、分析及处理问题等许多方面的知识，我真诚感谢这期间教员给予我们的全力帮助，细心指导。
现代通信技术-2PSK信号仿真
a
相乘器
c
低通 滤波器
d
抽样 判决器 定时 脉冲
e
输出
cos ct
b
02.仿真模型
2PSK信号的产生与解调
2PSK信号的System View模型
02.仿真模型
仿真模型各图符参数
图符编号 0 1 2、 5 3 、 4 、 6 、 7 、9 8 10 11 12 13 库/图符编号 Source: PN Seq Source：Sinusoid Multiplier Sink: Analysis Operator: Linear Sys Operator: Sample Hold Operator: Compare Source: Step Fct Source: Pulse Train 参数设置 Amp=1v, Offset=0V,Rate=10Hz,Levels=2, Phase=0deg Amp=1V,Freq=50Hz，Phase=0deg --Butterworth Lowpass IIR 3 poles, Fc=12Hz Ctrl Threshold=0.1V Comparison=“>=”，True Output=1V, False Output=0V Amp=0v, Start=0s, Offset=0V Amp=1v, Freq=10Hz, PulseW=50e-3s, Phase=0deg Amp=1V,Freq=50Hz，Phase=0deg Offset=0.06V,
《现代通信技1
2PSK信号
02
03
仿真模型
仿真结果
01.2PSK信号
1 0 0 1 1
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Ts
模拟调制的方法
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2PSK系统的设计和仿真
2PSK系统的设计和仿真2PSK系统（2相位移键控）是数字通信系统中常用的一种调制方式。
在该系统中，将二进制数据序列转换为一系列的正弦波信号，并通过调整正弦波的相位来表示二进制数据位的值。
本文将介绍2PSK系统的设计和仿真过程。
首先，我们需要确定2PSK系统的基本参数，包括载波频率、比特率、发送功率等。
然后，通过Matlab或其他仿真软件来构建2PSK系统的模型。
在2PSK系统中，二进制数据序列通过脉冲调制形成基带信号。
可以选择使用矩形脉冲来进行调制，也可以使用其他形状的脉冲。
在这里，我们将使用矩形脉冲进行演示。
接下来，生成载波信号。
载波频率的选择可以根据具体需求来确定，一般选择一个适当的频率，例如10MHz。
然后，对每个二进制数据位进行调制，将1表示为正弦波，0表示为负弦波。
将这些信号叠加在一起得到最终的调制信号。
在仿真时，我们可以加入噪声来模拟实际通信环境中的信道干扰。
可以选择高斯白噪声或其他类型的噪声。
噪声的强度可以通过信噪比（SNR）来调节。
SNR越高，噪声越小。
最后，接收端可以通过判决电路将接收到的信号判定为1或0。
在判决电路中，可以设置一个阈值，收到大于阈值的信号则判定为1，收到小于阈值的信号则判定为0。
通过对判决结果与发送的二进制数据进行比较，可以计算出误码率。
通过改变不同的参数，例如比特率、载波频率、SNR等，可以对2PSK 系统进行性能分析。
可以绘制误码率与SNR之间的曲线，研究不同参数对系统性能的影响。
通过以上过程，我们可以实现2PSK系统的仿真。
在仿真中，还可以进一步探究其他扩展内容，例如多路径衰落信道、频率选择性信道等。
通过不断改进模型和参数，可以提高2PSK系统的性能，并且对比其他调制方式，评估2PSK系统在不同场景下的适用性。
总结起来，2PSK系统的设计和仿真是一个多参数的过程，需要根据具体需求来确定系统的基本参数和模型。
通过逐步搭建模型、调试参数，并加入噪声来模拟实际场景，可以完成对2PSK系统性能的仿真分析。
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。
2PSK调制解调系统的设计与仿真
2PSK调制解调系统的设计与仿真首先，信号产生器是2PSK调制解调系统的关键组件之一、它负责产生2PSK调制信号，即包含两个相位的信号。
在设计中，可以使用MATLAB或Python等编程语言生成这样的信号。
例如，我们可以使用MATLAB中的phased.CosineWaveform函数生成一个相位偏移的余弦波形，将其与2π相位偏移的余弦波形相乘，即可得到最终的2PSK信号。
接下来是调制器的设计。
调制器将基带信号转换为射频信号，使其满足2PSK调制的要求。
其中，最常用的调制方案是正交调幅（QAM），通过两个正交的载波信号调制两个相位的数据。
因此，在设计调制器时，需要使用相位差为π/2的两个载波信号进行调制。
解调器的设计主要包括信号采样和相位解调两个步骤。
在解调之前，需要将射频信号经过低通滤波器进行滤波，以去除高频噪声和干扰。
然后，将滤波后的信号进行采样，获取相位差对应的信号样本。
最后，通过比较采样值与预定义阈值的大小，即可确定相位差为0或π，从而完成解调。
最后一步是信号质量评估。
在2PSK调制解调系统中，通常使用误码率（BER）作为评估指标。
通过比较接收端解调后的数据与发送端原始数据的差异，即可计算出BER。
在设计仿真中，可以通过对接收端添加高斯白噪声，模拟真实环境中的信道干扰，进而计算BER。
在进行2PSK调制解调系统的仿真时，可以使用Simulink工具箱进行建模和仿真。
在Simulink中，可以通过搭建信号产生器、调制器、解调器、滤波器以及误码率计算等模块的连接，实现整个系统的设计和仿真。
通过调整不同的参数和信道条件，可以评估系统在不同情况下的性能。
综上所述，2PSK调制解调系统的设计与仿真主要包括信号产生器、调制器、解调器和信号质量评估这几个部分。
通过合理设计和仿真，可以有效评估2PSK调制解调系统的性能，并对系统进行优化和改进。
同时，这也为更复杂的调制解调系统的设计提供了基础和指导。
2PSK及2DPSK信号调制解调实验
2PSK及2DPSK信号调制解调实验一、实验目的1. 掌握利用systemview进行仿真的方法；2. 掌握2PSK调制解调的基本原理；3. 掌握2DPSK调制解调的基本原理。
二、实验仪器电脑，systemview5.0软件三、实验原理1.调制原理2PSK方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。
就是根据数字基带信号的两个电平（或符号）使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。
两个载波相位通常相差180度，此时成为反向键控（PSK），也称为绝对相移方式。
绝对相移方式存在一个缺点。
我们看到，如果采用绝对相移方式，由于发送端是以某一个相位作基准的，因而在接收端也必须有这样一个固定基准相位作参考。
如果这个参考相位发送变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复得数字信息就会发送0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。
考虑到实际通信时参考基准相位的随机跳变（温度漂移或噪声引起）是可能的，而且在通信过程中不易被发觉。
比如，由于某种突然的干扰，系统中的分频器可能发生状态的转移、锁相环路的稳定状态也可能发生转移。
这时，采用2PSK方式就会在接收端得到完全相反的恢复。
这种现象，常称为2PSK方式的“倒π”现象。
为此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用一种所谓的相对（差分）移相（2DPSK）方式。
2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。
即用前后两个码元之间的相差来表示码元的值“0”和“1”。
例如，假设相差值“π”表示符号“1”，相差值“0”表示符号“0”。
因此，解调2DPSK信号时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。
2.解调原理2PSK信号是恒包络信号，因此2PSK信号的解调必须采用相干解调。
但如何得到同频同相的载波是个关键问题。
由于2PSK信号是抑止载波的双边带信号，不存在载波频率分量，因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。
基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现
《通信原理》课程设计报告题目：基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现系别：计算机与信息工程学院专业：通信工程班级：14通信学号：姓名：时间：2016年12月12日至2016年12月23日指导老师：第一阶段1、项目名称基于MATLAB/Simulink的2PSK调制解调系统仿真实现2、项目内容本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的simulink仿真平台对2PSK调制解调系统进行建模仿真。
首先回顾2PSK调制与解调的基本原理，分析2PSK 调制与解调的实现方法；接着基于simulink仿真平台设计出2PSK数字通信系统的结构，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接受滤波器模块以及信宿；根据通信原理，设计出各个模块，并进行参数设置；最后进行仿真，根据显示结果进行性能分析。
3、项目完成计划本课程设计时间为两周，分五个阶段完成；第一阶段用来熟悉MATLAB软件，以及各模块元器件；第二阶段回顾基本原理；第三阶段构建仿真模型；第四阶段进行参数设置并进行仿真调试；第五阶段撰写课程设计报告，并为答辩准备。
4、设计软件介绍Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink的主要功能包括： (1)交互式、图形化的建模环境；(2)交互式的仿真环；(3)专用模块库；(4)提供了仿真库的补充和定制机制。
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2PSK调制与解调系统的仿真摘要：用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
键控法，如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。
由于PSK在生活中有着广泛的应用，本论文详细介绍了PSK波形的产生和仿真过程。
我们可以系统的了解基本原理，以及得到数字调制波形的方法。
利用MATLAB仿真可更好的认识2PSK信号波形的调制过程。
关键词：数字调制、2PSK、调制与解调、Matlab仿真设计内容1.设计任务与要求课程设计需要运用MATLAB编程实现2PSK调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，讨论其调制和解调效果。
2.设计原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。
图2-1 相应的信号波形的示例1 0 1数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。
一般把信号振荡一次（一周）作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。
当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
因此，2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第n个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图2-2 2PSK信号波形解调原理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。
下图2-3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，在进行抽样判决。
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0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图2 - 14 所示. 当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.图 2 -32PSK信号相干解调各点时间波形这种现象通常称为"倒π"现象.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的"倒π"现象,从而使得2PSK方式在实际中很少采用.3.系统结构图1. 2PSK信号的调制原理框图如下图2-3所示2-42PSK信号的调制原理框图2.2PSK信号的调制原理框图如下图2-4所示2-5 2PSK信号的解调原理框图4.仿真程序2PSK基于MATLAB的程序代码：clear all;close all;fs=8e5;%抽样频率fm=20e3;%基带频率n=2*(6*fs/fm);final=(1/fs)*(n-1);fc=2e5; % 载波频率t=0:1/fs:(final);Fn=fs/2;%耐奎斯特频率%用正弦波产生方波%==========================================twopi_fc_t=2*pi*fm*t;A=1;phi=0;x = A * cos(twopi_fc_t + phi); % 方波am=1;x(x>0)=am;x(x<0)=-1;figure(1)subplot(321);plot(t,x);axis([0 2e-4 -2 2]);title('基带信号');grid oncar=sin(2*pi*fc*t);%载波ask=x.*car;%载波调制subplot(322);plot(t,ask);axis([0 200e-6 -2 2]);title('PSK信号');grid on;%=====================================================vn=0.1;noise=vn*(randn(size(t)));%产生噪音subplot(323);plot(t,noise);grid on;title('噪音信号');axis([0 .2e-3 -1 1]);askn=(ask+noise);%调制后加噪subplot(324);plot(t,askn);axis([0 200e-6 -2 2]);title('加噪后信号');grid on;%带通滤波%====================================================================== fBW=40e3;f=[0:3e3:4e5];w=2*pi*f/fs;z=exp(w*j);BW=2*pi*fBW/fs;a=.8547;%BW=2(1-a)/sqrt(a)p=(j^2*a^2);gain=.135;Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(p));subplot(325);plot(f,abs(Hz));title('带通滤波器');grid on;Hz(Hz==0)=10^(8);%avoid log(0)subplot(326);plot(f,20*log10(abs(Hz)));grid on;title('Receiver -3dB Filter Response');axis([1e5 3e5 -3 1]);%滤波器系数a=[1 0 0.7305];%[1 0 p]b=[0.135 0 -0.135];%gain*[1 0 -1]faskn=filter(b,a,askn);figure(2)subplot(321);plot(t,faskn);axis([0 100e-6 -2 2]);title('通过带通滤波后输出');grid on;cm=faskn.*car;%解调subplot(322);plot(t,cm);axis([0 100e-6 -2 2]);grid on;title('通过相乘器后输出');%低通滤波器%================================================================== p=0.72;gain1=0.14;%gain=(1-p)/2Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));subplot(323);Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0)plot(f,20*log10(abs(Hz1)));grid on;title('LPF -3dB response');axis([0 5e4 -3 1]);%滤波器系数a1=[1 -0.72];%(z-(p))b1=[0.14 0.14];%gain*[1 1]so=filter(b1,a1,cm);so=so*10;%add gainso=so-mean(so);%removes DC componentsubplot(324);plot(t,so);axis([0 8e-4 -3.5 3.5]);title('通过低通滤波器后输出');grid on;%Comparator%====================================================== High=2.5;Low=-2.5;vt=0;%设立比较标准error=0;len1=length(so);for ii=1:len1if so(ii) >= vtVs(ii)=High;elseVs(ii)=Low;endendVo=Vs;subplot(325);plot (t,Vo), title('解调后输出信号'), axis([0 2e-4 -5 5])grid on;xlabel('时间 (s)'), ylabel('幅度(V)'), 5.仿真结果6.心得体会一周的基于MA TLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我获益颇深。
更加深入的掌握了MATLAB软件的使用，了解了数字调制的基本原理和主要过程，进一步学习了信号的传输的有关内容。
在这一周的时间内我经常往返于图书馆，查阅相关资料，发现自己的知识水平有限，需要学习的东西还有很多很多。
另外，在这次课程设计中，我充分利用了网络资源，终于让其发挥了有用的一面。
设计过程中老师主要锻炼我们的自主能力，我们查阅资料的同时，当遇到不解的时候，老师的不吝指导，我的课程设计才得以在规定的时间内高效完成。
通过这次课程设计，我学会了很多，收获了很多，并且加强了我的自主能力、动手能力和独立思考、团结协作的能力。
英文翻译The simulation of modulation and demodulation system Abstract:The process of controlling carrier wave with digital baseband signal which istransferred into digital bandpass signal is called digital modulation. Keying method,for example, if the phase of carrier wave is keying controlled, the basic modulationstyle of phase shift keying（PSK）is easily gained. As PSK is widely used in ourdaily lives, in this paper, the production and simulation of PSK waveform isdescribed in detail. We may systematically understand the basic principle and themethod to gain waveform of digital modulation and demodulation. By usingMATLAB simulation, we learn more about the modulation and demodulationprocess of 2PSK signal waveform.Key Words:signal modulation, 2PSK,modulation and demodulation , Matlab simulation参考文献：[1]樊昌信《通信原理》电子工业出版社[2]王秉军等《通信原理》北京：清华大学出版社[3]曹志刚等《现代通信原理》北京：清华大学出版社[4]刘卫国《MATLAB程序设计与应用（第二版）》高等教育出版社[5]王嘉梅《基于MA TLAB的数字信号处理与时间开发》西安电子科技大学出版社。