移相键控
相移键控psk
相移键控的数字调制和解调摘要:移动通信迅速发展的得以实现,离不开数字处理技术。
其中,数字调制与解调技术在通信领域中发挥着重大作用。
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匹配,再在接收端通过解调恢复出原始数字信号,实现数字信息的传递。
相移键控就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。
关键词:相移键控 数字调制 解调0 引言信息社会的发展,数字信号处理技术趋于成熟,相移键控调制解调技术在数字信号的传输处理中得到的广泛的应用。
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的一种数字信号传递方法,它具有很好的抗干扰性,满足数字通信的要求。
我们将通过matlab 的仿真,来实现相移键控技术对数字信号的调制与解调。
1 相移键控的数字调制相移键控又分为绝对相移(psk )和相对相移(dpsk )。
1.1 PSK 原理设二进制序列用随机序列B()n 表示,数字调制就是把二进制序列逐位映射成相角序列()n θ,然后用此相角序列去调制载波信号cos 2c f t π。
随机相位序列()n θ定义为B(n)=1()=0 B(n)=0n πθ⎧⎨⎩如果用()n θ表示持续时间的角度过程,则a s s (t)(k), kT (1)t k T θθ=≤<+ 其中s T 是传输每一位的时间间隔,通常s c 1/f T =。
PSK 信号的时域表达式为()2()cos()cos PSK c n c e t A t s t t ωϕω=+=。
其中,()()n s ns t a g t nT =-∑,g(t)是脉宽为Ts 的单个矩形脉冲,而n a 的统计特性为1,1,1n P a P ⎧=⎨--⎩概率为概率为PSK 调制原理框图如下图所示图1、psk 调制原理2.2 DPSK 原理差分相移键控(DPSK )是利用相邻二个码元的载波信号初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
移相键控实验报告
一、实验目的1. 了解移相键控(PSK)调制解调原理,掌握其调制和解调方法。
2. 掌握M序列的性能、实现方法及其在通信系统中的应用。
3. 学习使用移相键控实验设备,验证实验原理和实验方法。
4. 掌握2PSK系统主要性能指标的测试方法。
二、实验原理移相键控(PSK)是一种数字调制方式,通过改变载波的相位来传输数字信息。
PSK 调制和解调原理如下:1. 调制:将数字信息映射到载波的相位上,实现数字信息的传输。
常用的PSK调制方式有BPSK、QPSK、8PSK等。
2. 解调:对接收到的信号进行相位检测,恢复出原始数字信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
M序列是一种具有良好自相关特性的伪随机序列,广泛应用于通信系统中的同步、码分复用等场合。
三、实验仪器1. 移相键控实验设备:包括M序列发生器、调制器、解调器、示波器等。
2. 直流稳压电源、信号发生器、频率计等。
四、实验内容1. M序列性能测试(1)观察M序列发生器输出波形,记录M序列的周期、自相关特性等。
(2)使用示波器观察M序列与参考信号之间的相位差,验证M序列的自相关特性。
2. 2PSK调制解调实验(1)将M序列信号作为输入,通过调制器实现2PSK调制。
(2)使用示波器观察调制后的信号波形,记录信号的主要参数。
(3)将调制后的信号作为输入,通过解调器实现2PSK解调。
(4)使用示波器观察解调后的信号波形,记录信号的主要参数。
3. 同相正交环实验(1)观察同相正交环电路的组成,了解其工作原理。
(2)将调制后的信号作为输入,通过同相正交环电路实现相位检测。
(3)使用示波器观察同相正交环电路输出波形,记录信号的主要参数。
4. 性能指标测试(1)测量调制信号的频率、幅度等参数。
(2)测量解调信号的频率、幅度等参数。
(3)计算调制信号和解调信号的误码率。
五、实验结果与分析1. M序列性能测试实验结果表明,M序列发生器输出波形符合预期,周期、自相关特性等参数符合理论分析。
四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
实验二四相移相键控(QPSK )调制及解调实验一、 实验目的1、了解QPSK 调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK 相干及非相干时的解调特性。
二、 实验内容1、观察I 、Q 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。
2、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。
3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三、 基本原理(说明:原理部分需简要介绍)1、QPSK 调制原理QPSK 的调制有两种产生方法相乘电路法和选择法。
相乘法:输入信号是二进制不归零的双极性码元,它通过“串并变换”电路变成了两路码元。
变成并行码元后,每个码元的持续时间是输入码元的两倍。
用两路正交载波去调制并行码元。
发射信号定义为:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-+=其他,00],4)12(2cos[/2)(b t T t i ft t E t S ππ其中,i =1,2,3,4;E 是发射信号的每个符号的能量,T 为符号的持续时间,载波频率f 等于nc/T ,nc 为固定整数选择法输入基带信号经过串并变换后用于控制一个相位选择电路,按照当时的输入双比特ab ,决定选择哪个相位的载波输出2、QPSK 解调原理QPSK 接收机由一对共输入地相关器组成。
这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号()t 1φ和()t 2φ。
四、实验步骤(说明:要详细)(1)QPSK 调制程序close all% x1是类似[1 1 -1 -1 -1 -1 1 1]的分布,作用是控制相位的180°反转。
%由于仿真中载波的频率是f=1Hz,所以1s的间隔内有一个完整周期的正弦波。
t=[-1:0.01:7-0.01]; % t共800个数据,-1~7st1=[0:0.01:8-0.01]; %t1也是800个数据点,0 ~8stt=length(t); % tt=800x1=ones(1,800);for i=1:ttif (t(i)>=-1 & t(i)<=1) | (t(i)>=5& t(i)<=7);x1(i)=1;else x1(i)=-1;endendt2 = 0:0.01:7-0.01; %t2是700个数据点,是QPSK_rc绘图的下标t3 = -1:0.01:7.1-0.01; %t3有810个数据点,是i_rc的时间变量t4 = 0:0.01:8.1-0.01; %t4有810个数据点,是q_rc的时间变量tt1=length(t1);x2=ones(1,800); %x2是类似于[1 1 -1 -1 1 1 1 1]的分布,作用是控制相位的180°反转for i=1:tt1if (t1(i)>=0 & t1(i)<=2) | (t1(i)>=4& t1(i)<=8);x2(i)=1;else x2(i)=-1;endendf=0:0.1:1;xrc=0.5+0.5*cos(pi*f); %xrc是一个低通特性的传输函数y1=conv(x1,xrc)/5.5; %y1和x1 实际上没什么区别,仅仅是上升沿、下降沿有点过渡带y2=conv(x2,xrc)/5.5; % y2和x2 实际上没什么区别,仅仅是上升沿、下降沿有点过渡带n0=randn(size(t2));f1=1;i=x1.*cos(2*pi*f1*t); % x1就是I dataq=x2.*sin(2*pi*f1*t1); %x2就是Q dataI=i(101:800);Q=q(1:700);QPSK=sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q;QPSK_n=(sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q)+n0;n1=randn(size(t2));i_rc=y1.*cos(2*pi*f1*t3); % y1就是I data,i_rc可能是贴近实际的波形,i则是理想波形q_rc=y2.*sin(2*pi*f1*t4); %y2就是Q data,q_rc可能是贴近实际的波形,q则是理想波形I_rc=i_rc(101:800);Q_rc=q_rc(1:700);QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc);QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1;subplot(3,1,1);plot(t3,i_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('a序列');subplot(3,1,2);plot(t4,q_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('b序列');subplot(3,1,3);plot(t2,QPSK_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('合成序列');(2)QPSK解调程序clear allclose allbit_in = randint(1e3, 1, [0 1]);bit_I = bit_in(1:2:1e3); %bit_I为”奇数序列”,奇数序列是同相分量,以cos为载波bit_Q = bit_in(2:2:1e3); %bit_Q是bit_in的所有偶数下标组成的”偶数序列”,以sin为载波data_I = -2*bit_I+1; % 将bit_I中的1变成-1,0变成1; 注意data_I是500点data_Q = -2*bit_Q+1; %将bit_Q中的1变成-1,0变成1data_I1=repmat(data_I',20,1); %将500行的列向量data_I的共轭转置data_I’复制为20*500的矩阵,20行数据是相同的。
PSK移相键控调制电路设计与制作
PSK移相键控调制电路设计与制作一、目的1.掌握二相BPSK(DPSK)调制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型变换方法。
二、、原理绝对移相键控(PSK)是采用直接调相法来实现,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位键控。
图1是二相PSK(DPSK)调制器电路框图,图2是它的电原理图。
图1 二相PSK(DPSK)调制器电路框图(一)电路基本工作原理数字相位调制又称为移相键控。
它是利用载波相位的变化来传递数字信息的。
通常又可把它分成绝对移相与相对移相两种方式。
绝对移相就是利用载波不同相位的绝对值来传递信息。
那么,怎样才能让载波不同相位的绝对值来传递数字信息呢?如果让所需传输的数字基带信号控制载波相位改变,而载波的振幅和频率都不变,那么就得到载波的相位发生变化的已调信号,我们把这种调制方式称为数字相位调制。
即移相键控PSK调制。
PSK在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。
因此,PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。
当传送消息为一随机序列时,例如话音信号经过编码后的数字信号或其它数据信号,则传送的调相信号也相应的为一随机的振荡序列,其相位与传送消息相对应,如图3所示。
下面对图2中的电路作一分析:图2 PSK 移相键控调制实验电原理图图3 二相PSK 调制信号波形1. 内载波发生器 电路如图4所示。
图4 1.024MHz 内载发生器C491pC160.1uC170.1uC30.033u C60.033uC110.033u R13150R161KR12100R171KR14100R847KR1010KR15150BG19013TP5TP4TP10TP9TP8TP7R11100KSW1R510KC37-25p1110U1E74LS0456U1C 74LS0434U1B 74LS0412U1A 74LS04123U2A74LS861213U5A 4066111012U5B 4066D2Q 5Q6CLK341P R EC L RU3A 74LS74(PN32K)+5V(32K)SW21234K3PSKOUT32615874U4LM318123K1+12V-12V+12VR41KR91K(1024K)TP6C12200pC22200pL1330uHC12100p载波一入TP1J1C8150pC70.033uC100.033uR710KC97-25p 1312U1F74LS04R61K(512K)L2560uH载波二入TP2J2信码输入TP3J3123K2J5相对码时钟入调制波输出TP11J4R15.6KD1LED(R)+12V R21K D2LED(O)+5V R330KD3LED(B)-12VC150.1uC180.1uC130.1uC140.1u+5V图4从电路中可知,来自信号发生器的1.024MHz方波信号输入至C3的耦合电容上,由L1、C4、C5可调电容,将1.024MHz方波信号变换成1.024MHz的正弦波信号,其中调节R5可改变输出信号的幅波,由BG1等组件组成的是射随器电器,它起隔离作用。
ask相移键控的重点知识
ask相移键控的重点知识相移键控是一种调制技术,常用于通信系统中,可以将数字信号转换为模拟信号进行传输。
以下是相移键控的重点知识:1. 基本概念:相移键控(Phase Shift Keying,简称PSK)是一种常用的数字调制技术,通过改变信号的相位来传递数字信息。
基本的相移键控调制方式有二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)、四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)等。
2. 相移角度:相移键控通过改变信号的相位角度来表示数字信息,通常以一定的相位角度来表示二进制的0和1。
BPSK使用0°和180°表示,QPSK使用0°、90°、180°和270°表示。
3. 调制和解调:在发送端,通过使用载波信号对数字信号进行相位调制,将0和1的比特序列映射到相位角度上。
在接收端,通过相位解调将相位角度转换回数字信号。
4. 带宽效率:相位键控调制具有较高的带宽效率,即能够传输更多的比特信息,通常比振幅键控调制和频率键控调制更高效。
5. 抗干扰能力:相位键控调制对于噪声和多径效应具有一定的抗干扰能力,因为只需关注相位的变化,而不受振幅和频率变化的影响。
6. 错误率:相位键控调制在理想情况下可以实现无误码传输,但在实际的通信信道中,由于各种噪声和失真,会导致一定的误码率。
7. 调制索引:调制索引是相位键控的重要参数之一,用于控制载波相位的变化范围。
调制索引越大,每个相位角度之间的差别越大,传输的比特速率越高。
8. 与其他调制方式的比较:相位键控与振幅键控和频率键控相比,具有更高的带宽效率和抗干扰能力,但对于信号功率变化较为敏感。
以上是相移键控的重点知识,包括基本概念、调制和解调过程、带宽效率、抗干扰能力以及与其他调制方式的比较。
移相键控实验 实验报告
移相键控实验实验报告移相键控实验实验报告摘要:本实验通过移相键控技术,研究了光的干涉现象。
通过改变光源的相位差,观察到了干涉条纹的变化。
实验结果表明,移相键控技术可以用于干涉仪的精确调节,对于光学测量和干涉现象的研究具有重要意义。
引言:光的干涉是光学中重要的现象之一,它揭示了光的波动性质和光的相干性。
在干涉实验中,相位差的调节对于干涉条纹的形成和变化起着关键作用。
移相键控技术是一种常用的方法,可以通过改变光源的相位差来调节干涉条纹,从而实现对干涉现象的精确研究。
实验装置:本实验使用了一套光学干涉装置,包括光源、分光镜、反射镜、透射镜和干涉屏。
光源通过分光镜分成两束光,分别经过反射镜和透射镜后再次汇聚到干涉屏上。
通过调节透射镜的位置和角度,可以改变光源的相位差,从而观察到干涉条纹的变化。
实验步骤:1. 将实验装置搭建好,确保光源、分光镜、反射镜、透射镜和干涉屏的位置准确。
2. 打开光源,调节分光镜和透射镜,使得两束光在干涉屏上出现干涉条纹。
3. 通过调节透射镜的位置和角度,改变光源的相位差。
观察干涉条纹的变化,并记录下来。
4. 重复步骤3,进行多次观测和记录,以得到更准确的实验结果。
5. 关闭光源,拆除实验装置。
实验结果:在实验过程中,我们观察到了干涉条纹的变化。
当光源的相位差为0时,干涉条纹呈现出均匀、明亮的条纹。
随着相位差的增加,干涉条纹逐渐变暗,最终出现黑暗的条纹。
当相位差为π时,干涉条纹消失,只剩下均匀的亮度。
讨论:通过实验结果可以看出,移相键控技术对于干涉现象的调节具有重要意义。
通过改变光源的相位差,可以调节干涉条纹的亮度和形态,从而实现对干涉现象的精确研究。
在实际应用中,移相键控技术可以用于光学测量、干涉仪的调节和干涉图像的处理等方面。
结论:本实验通过移相键控技术研究了光的干涉现象。
实验结果表明,通过改变光源的相位差,可以调节干涉条纹的亮度和形态。
移相键控技术对于干涉仪的精确调节和干涉现象的研究具有重要意义。
移相键控实验报告
移相键控实验报告移相键控实验报告引言:移相键控是一种在通信系统中常见的技术,它可以通过改变信号的相位来传输和解码信息。
在本次实验中,我们将探索移相键控技术的原理和应用,并进行一系列实验来验证其性能和可靠性。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实践了解移相键控技术的基本原理,并验证其在通信系统中的应用效果。
具体目标如下:1. 理解移相键控技术的原理和工作方式;2. 学习使用信号发生器和示波器等仪器进行移相键控实验;3. 通过实验验证移相键控技术的可靠性和性能。
二、实验器材和原理1. 实验器材:- 信号发生器:用于产生移相键控信号;- 示波器:用于观测和分析信号的相位变化;- 移相器:用于改变信号的相位。
2. 实验原理:移相键控是一种基于相位变化的调制技术。
在移相键控信号中,信息被编码为信号的相位改变。
具体原理如下:- 正弦波信号的相位:正弦波信号可以表示为A*sin(ωt+φ),其中A为振幅,ω为角频率,t为时间,φ为相位。
改变相位φ可以使信号整体发生平移。
- 移相键控信号:移相键控信号通过改变信号的相位来传输信息。
通常,相位不同的信号表示不同的二进制码,例如0和1。
通过改变信号的相位,可以实现信息的传输和解码。
三、实验步骤1. 连接实验器材:将信号发生器和示波器连接起来,确保信号的产生和观测正常进行。
2. 产生移相键控信号:设置信号发生器的参数,产生移相键控信号。
可以选择不同的相位差和频率来模拟不同的移相键控信号。
3. 观测信号的相位变化:使用示波器观测信号的相位变化,并记录下相位的变化情况。
4. 移相键控信号的解码:根据信号的相位变化,解码出信号中所传输的信息。
5. 验证移相键控的可靠性和性能:通过多次实验,比较不同的移相键控信号在传输过程中的可靠性和性能。
四、实验结果和分析通过实验,我们观察到了移相键控信号的相位变化,并成功解码出了信号中所传输的信息。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 移相键控技术可以通过改变信号的相位来传输信息,具有较高的可靠性和鲁棒性。
实验十六 振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验一、实验目的1.掌握2ASK相干解调的原理。
2.掌握2FSK过零检测解调的原理。
3.掌握2DPSK相干解调的原理。
4.掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容1.观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。
2.观察2FSK过零检测解调各点波形。
3.观察2DPSK相干解调各点波形。
4.观察眼图并作分析记录。
三、实验器材1.信号源模块2.数字调制模块3.数字解调模块4.同步信号提取模块5.20M双综示波器一台四、实验原理1.2ASK解调原理2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接收系统原理框图如图4-1所示:(a)非相干方式c(b)相干方式图4-12ASK解调原理框图我们采用的非相干接收(是包络检波法。
2ASK调制信号从“ASK-IN”输入,经CA03和RA02组成的耦合电路至半波整流器(由DA02、DA03组成),半波整流后的信号经电压比较器UA01(LM339)与参考电压比较后送入抽样判决器进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。
标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器UA01的判决电压。
判决电压过高,将会导致正确的结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。
抽样判决用的时钟信号就是2ASK 基带信号的位同步信号,该信号从“ASK-BS”输入,可以从信号源直接引入,也可以从同步信号恢复模块引入。
在实际应用的通信系统中,解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。
本实验中为了简化实验设备,在调制部分的输出端没有加带通滤波器,并且假设信道是理想的,所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器。
2.2FSK 解调原理(a)非相干方式图4-22FSK 解调原理框图2FSK 有多种方法解调,如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等,相应的接收系统的框图如图4-2所示。
移动通信实验 四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
实验一四相移相键控(QPSK)调制及解调实验一.实验目的:1、了解QPSK调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。
二.实验内容:1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。
2、观察IQ调制解调过程中各信号变化3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三.基本原理:1、QPSK调制原理:QPSK又叫四相绝对相移调制,它是一种正交相移键控。
QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息,因此,对于输入的二进制数字序列应该先进行分组,将每两个比特编为一组,然后用四种不同的载波相位来表征。
2、QPSK解调原理:由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成,故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调,即由两个2PSK信号相干解调器构成。
四.实验原理:实验模块简介:1、基带成形模块:主要功能:产生PN31伪随机序列作为信源;将基带信号进行串并转换;按调制要求进行基带成形,形成两路正交基带信号。
2、IQ调制解调模块:主要功能:产生调制及解调用的正交载波;完成射频正交调制及小功率线性放大;完成射频信号正交调解。
3、码元再生模块主要功能:从解调出的IQ基带信号中恢复复位同步,并进行抽样判决,然后并串转换后输出。
4、PSK载波恢复模块主要功能:与IQ调制解调模块上的解调电路连起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK 已调信号的载波,同时可用作一个独立的载波源。
五.实验步骤:1、在实验箱上按正确安装基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块、PSK载波恢复模块。
2、QPSK调制实验a、关闭实验箱总电源,用台阶插座线完成如下链接源端口目的端口连线说明基带模块:PN31 基带模块:NRZ IN 提供PN31伪随机序列基带模块:I-OUT IQ模块:I-IN 串并变换后的I路信号输入基带模块:Q-OUT IQ模块:Q-IN 串并变换后的Q路信号输入*检查连线是否正确,检查无误后打开电源。
8移相键控编码规则 -回复
8移相键控编码规则-回复什么是8移相键控编码规则?8移相键控编码规则(8B/10B Encoding)是一种数据传输编码规则,旨在解决数据传输中同步时钟的问题。
它是一种将8位数据转换为10位二进制编码的方法,通过在数据中插入额外的同步信息以确保数据传输的准确性和稳定性。
该编码规则最初由IBM公司在1983年提出,并被广泛应用于许多通信标准如Ethernet、Fiber Channel和PCI Express 等。
为什么需要8移相键控编码规则?数据传输过程中,发送方和接收方之间需要一种可靠的同步机制来确定何时开始和结束每个数据帧的传输。
这种同步机制在传输过程中非常重要,因为如果发送方和接收方的时钟频率不同步,数据传输可能会出现错误或丢失。
为了解决这个问题,8移相键控编码规则应运而生。
8移相键控编码规则如何工作?首先,将8位数据块拆分为两个4位的子块。
然后,使用5位码字来表示每个4位的子块。
这些5位码字中的第一位用作同步位,以确保接收方在传输的开始和结束时能够正确识别数据帧的界限。
剩余的4位用于编码实际的数据信息。
在8移相键控编码规则中,每个8位的数据块将被编码为10位的二进制码字。
其中,8位数据块的最高有效位被称为K位,而最低有效位被称为D位。
编码规则使用了一组称为编码表的查找表,其中包含了所有可能的10位码字和相应的8位数据块。
发送方根据数据块的值查找相应的10位码字,并将其发送给接收方。
接收方通过查找接收到的10位码字在编码表中的对应值,恢复出原始的8位数据块。
编码表的设计是关键,它需要满足一些特定条件。
首先,编码表需要保证不同的数据块编码后的码字之间的汉明距离(两个码字之间不同位的数量)至少为2。
这样做可以确保即使在传输中产生一位错误,接收方仍然能够正确恢复原始的数据块。
另外,编码表还需要考虑其他因素,例如错误检测和纠正能力、尽量避免特定的码字序列等。
总结8移相键控编码规则是一种用于数据传输的编码规则,通过将8位数据块变换为10位的二进制码字来解决数据同步的问题。
二相差分移相键控(2DPSK)实验
二相差分移相键控(2DPSK )实验一、实验目的1. 加深理解二相差分移相键控(2DPSK )系统的基本工作原理与电路组成。
2. 学会利用示波器观察基带信号眼图的方法及用眼图来衡量数字传输系统的传输质量。
3. 掌握用误码率测试仪测试误码的方法,熟悉2DPSK 的抗干扰功能。
二、实验仪器COS5020双踪示波器一台; JW —2B 双路稳压电源一台; UZ —3噪声产生器一台;YWS —5210误码率测试仪一台; HFP —1有效值电压表一台; 2DPSK MODEM 实验装置一套。
三、2DPSK MODEM 系统原理方框图和线路图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 ,因而在实际的数据传输系统中得到广泛的应用。
2DPSK MODEM 系统的原理框图如图2. 1所示。
2DPSK MODEM 调制器的电原理图如图2. 2所示。
2DPSK MODEM 解调器的电原理图如图2. 3所示。
信码发生器和噪声产生器的电原理图如图2.4所示。
图2.1 2DPSK MODEM 系统的原理框图2DPSK 输出19.2kH z 载波图2.2 2DPSK MODEM 调制器的电原理图出码)1274L S 86图2.3 2DPSK MODEM 解调器的电原理图CP z31位M 序列(a )31位M 序列产生器电原理图(b)噪声产生器电原理图图2.4 信码发生器和噪声产生器的电原理图四、2DPSK MODEM系统基本工作及测试原理⒈ 调制器调制器采用数字调制方式。
它是由晶体振荡器,分频器,差分编码和调相电路组成。
在图2.1 中,晶体振荡器产生11.0592MHZ的方波信号,该信号经÷9,÷64分频电路后分别产生调制器和解调器所需的19.2kHZ载波信号和2.4kHZ时钟信号。
显然,本实验装置的码元速率是2400bit/s。
差分移相是利用前后相邻码元信号的相对载波相位变化来传递数字信息。
振幅键控、移频键控、移相键控调制实验
实验十五振幅键控、移频键控、移相键控调制实验一、实验目的1、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
2、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK信号波形之间的关系3、掌握掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
4、2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性。
二、实验内容1、观察绝对码、相对码波形。
2、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形3、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱三、实验器材信号源模块数字调制模块频谱分析模块20M双踪示波器频率计四、实验原理1、2ASK调制原理控制下通或段,即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK信号,这种二进制振幅键控方式称为通——段键控(OOK)。
2ASK 信号典型的时域波形如图所示,其时在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。
将载波在二进制基带信号1或0的域数学表达式为S2ASK(t)=a n*Acos c t则S(t)的功率谱密度表达式为P S (f)=f s P(1-P)G(f)2+f s 2(1-p)2)0(G 2()f ς2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为()()()[]()()[]22222222ASK )0()1(41)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-=ςς上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成:(1)由g (t )经线性幅度调制所形成的双边带连续谱;(2)由被调载波分量确定的载频离散谱。
2ASK 信号的普零点带宽为B 2PSK =(f c +R s )-(f c -R s )=2R s =2/T s2ASK 的原理框图2、2FSK 调制原理2FSK 信号时用载波频率的变化来表征被传信息上网状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即载波为f 0时代表传0,载波为f 1是代表1。
移相键控psk实验报告
移相键控psk实验报告移相键控(PSK)是数字通信中常用的一种调制方式,其可以实现数字数据的传输,也应用于移动通信领域中的蜂窝通信等。
本实验旨在通过软件模拟的方式,学习和掌握移相键控的原理、特点和实现方法。
一、实验原理1. 移相键控的原理移相键控是一种数字调制方式,将数字信号转换成相位差的变化。
移相键控信号的基本构成是载波和数据信号。
在移相键控模型中,数据信号可用两个值表示,如1和0,或者+1和-1,也可以用0°和180°来表示。
在传输数据时,信号的相位角将根据数据信号的变化而变化,当数据信号的值从0变为1时,相位角将从0°变为180°;当数据信号从1变为0时,相位角将从180°变为0°。
2. 移相键控的特点移相键控具有以下特点:(1)移相键控的抗噪声性能好,误码率低。
(2)移相键控的带宽利用率高,性能稳定。
(3)移相键控的实现方法简单,电路复杂度低。
二、实验步骤1. 打开MATLAB软件,创建新的.m文件。
2. 在.m文件中输入以下代码:Fs=1000; %采样频率t=0:1/Fs:1; %时间轴carrier=sin(2*pi*50*t); %载波信号b=[1 1 0 1 0 0 1 0]; %数据信号c=[]; %移相后的信号delta_phi=pi/2; %相位差for i=1:length(b)if b(i)==1c=[c carrier((i-1)*Fs/50+1:i*Fs/50).*sin(2*pi*50*t((i-1)*Fs/50+1:i*Fs/50)+delta_phi)];elsec=[c carrier((i-1)*Fs/50+1:i*Fs/50).*sin(2*pi*50*t((i-1)*Fs/50+1:i*Fs/50))];endendsubplot(3,1,1);plot(t,carrier);title('Carrier Signal');xlabel('Time(S)');ylabel('Amplitude');subplot(3,1,2);plot(t,c);title('Phase Shifted Signal');xlabel('Time(S)');ylabel('Amplitude');subplot(3,1,3);plot(t,b);title('Binary Data Signal');xlabel('Time(S)');ylabel('Amplitude');3. 运行文件,得到生成的图形,其中包含三个子图:(1)载波信号(2)移相后的信号(3)二进制数据信号三、实验结果通过本次实验,我学习和掌握了移相键控的原理和实现方法。
移相键控实验_实验报告
一、实验模块移相键控实验二、实验标题移相键控技术及其应用三、实验目的1. 了解移相键控技术的基本原理和实现方法;2. 掌握移相键控信号的调制与解调过程;3. 分析移相键控技术的优缺点及其在实际通信系统中的应用。
四、实验原理移相键控(Phase Shift Keying,PSK)是一种数字调制技术,通过改变载波的相位来表示数字信息。
根据相位变化的不同,PSK可以分为绝对移相键控(APSK)和相对移相键控(DPSK)。
1. 绝对移相键控(APSK):在APSK中,载波的相位变化与数字信息直接相关。
当数字信息为“0”时,载波的相位保持不变;当数字信息为“1”时,载波的相位发生跳变。
2. 相对移相键控(DPSK):在DPSK中,载波的相位变化与数字信息之间的相对关系有关。
即,载波的相位变化取决于前后码元的相位差。
移相键控技术具有以下优点:1. 频谱利用率高;2. 抗干扰能力强;3. 信号传输速率高。
五、实验内容1. 实验器材:示波器、数字信号发生器、功率计、计算机等。
2. 实验步骤:(1)设置数字信号发生器,产生一个包含数字信息(0和1)的信号。
(2)使用示波器观察数字信号发生器输出的数字信号。
(3)设置数字信号发生器,产生一个载波信号。
(4)使用示波器观察数字信号发生器输出的载波信号。
(5)将数字信号和载波信号输入到调制器中,实现移相键控调制。
(6)使用示波器观察调制器输出的移相键控信号。
(7)将移相键控信号输入到解调器中,实现移相键控解调。
(8)使用示波器观察解调器输出的解调信号。
(9)分析移相键控信号的调制与解调过程,评估移相键控技术的性能。
六、实验结果与分析1. 实验结果(1)通过示波器观察到数字信号发生器输出的数字信号。
(2)通过示波器观察到数字信号发生器输出的载波信号。
(3)通过示波器观察到调制器输出的移相键控信号。
(4)通过示波器观察到解调器输出的解调信号。
2. 实验分析(1)移相键控信号的调制过程:数字信号与载波信号经过调制器进行相位调制,实现数字信息的传输。
移相键控(psk-dpsk)-实验报告版
移相键控(psk-dpsk)-实验报告版实验目的:通过对移相键控和差分移相键控的理解,了解其基本原理和应用,进一步掌握无线通信原理。
实验原理:移相键控技术是一种数字调制方式,用来传输数字信息。
它的原理是通过对高频载波进行相位调制,实现对数字信号的传输。
常见的移相键控技术包括二进制移相键控(BPSK)、四进制移相键控(QPSK)和八进制移相键控(8PSK)。
其中,BPSK是最简单的移相键控技术,可以通过对载波相位进行0°或180°的调制来传输数字信号。
差分移相键控技术(DPSK)是一种改进的移相键控技术。
它的原理是在相邻的两个符号间,只考虑相邻符号的相对相位差,而不是绝对相位差。
DPSK可以避免BPSK中的相位模糊问题,提高信号的性能和稳定性。
实验步骤:1. 将信源和载波连接到位于信号发生器的输入端和输出端的接口。
2. 在信号发生器中设置载波频率和幅度,并选择需要发送的数字信号。
3. 将信号发生器的输出连接到示波器的输入端,以观察信号的变化。
4. 在信号发生器中选择移相键控或差分移相键控技术,用不同的相位对载波进行调制,生成数字信号。
5. 重复实验步骤2-4,观察不同的移相键控技术对数字信号的影响。
实验结果:通过观察示波器上的输出信号,可以发现不同的移相键控技术会产生不同的相位变化,从而影响数字信号的传输效果。
在BPSK技术下,数字信号的每个比特只有两种相位,即0°和180°。
因此,BPSK技术的传输速率较慢。
在DPSK技术下,相邻符号的相对相位差被用于传递数字信号。
相对相位差的变化只取决于相邻符号的差异,而与绝对相位无关。
因此,DPSK技术能够提高传输速率和信号质量。
实验结论:本实验通过对移相键控技术和差分移相键控技术的理解和实验验证,得出结论如下:1. 移相键控技术通过对高频载波的相位调制来传输数字信号。
2. 常见的移相键控技术包括BPSK、QPSK和8PSK。
相移键控
相移键控科技名词定义中文名称:相移键控英文名称:phase-shift keying;PSK定义:时间离散的调制信号的每一特征状态都由已调制信号的相位与调制前载波相位之间特定的差来表示的角度调制。
应用学科:通信科技(一级学科);通信原理与基本技术(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布相移键控相移键控(PSK):一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。
移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
以二进制调相为例,取码元为“1”时,调制后载波与未调载波同相;取码元为“0”时,调制后载波与未调载波反相;“1”和“0”时调制后载波相位差1800。
目录编辑本段基本描述中文:相移键控相移键控常用别名:phase-shiftkeying缩写:PSK来历:phaseshiftkeying相关术语:ASK,FSK,QAM,Modulation在某些调制解调器中用于数据传输的调制系统,在最简单的方式中,二进制调制信号产生0和1。
载波相位来表示信号占和空或者二进制1和0。
对于有线线路上较高的数据传输速率,可能发生4个或8个不同的相移,系统要求在接收机上有精确和稳定的参考相位来分辨所使用的各种相位。
利用不同的连续的相移键控,这个参考相位被按照相位改变而进行的编码数据所取代,并且通过将相位与前面的位进行比较来检测。
[1]编辑本段香农理论根据香农理论,在确定的带宽里面,对于给定的信号SNR其传送的无差错数据速率存在着理论上的极限值,从另一个方面来理解这个理论,可以认为,在特定的数据速率下,信号的带宽和功率(或理解成SNR)可以互相转换,这一理论成功地使用在传播状态极端恶劣的短波段,在这里具有活力的通信方式比快速方式更有实用意义。
PSK就是这一理论的成功应用。
所谓PSK就是根据数字基带信号的两个电平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。
编辑本段PSK信号相移键控产生PSK信号的两种方法:1、调相法:将基带数字信号(双极性)与载波信号直接相乘的方法;2、选择法:用数字基带信号去对相位相差180度的两个载波进行选择。
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二相移相键控 四相移相键控 移相键控与移频键控的简单比较
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图11.1.1 二进制调制波形图
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图11.4.4 二相差分移相键控信号波形
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图11.4.5 BDPSK信号产生电路
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图11.4.6 滤波积分法方框图
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《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编
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图11.4.7 四相调相的矢量图
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图11.4.8 QPSK信号产生电路
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编
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育Leabharlann 出版 社图11.4.9 QPSK信号解调电路
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抗干扰能力 设备复杂度 占用频带 判错概率 用途
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图11.4.1 二相移相键控
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图11.4.2 BPSK产生电路
高 等 教 育 出 版 社
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图11.4.3 BPSK相干解调电路
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编