现代通信原理BPSK仿真实验

通信原理BPSK仿真实验

一、实验题目

利用仿真软件实现BPSK的调制解调，并仿真分析其在高斯信道下的误码性能。

二、实验原理

调制过程：信号的产生采用键控法。

原理：用二进制单极性脉冲控制开关选择0相位载波和π相位载波的输出。

解调过程：相干解调。

必须采用相干解调的方式，从接收到的已调信号中提取本地载波，与信号相乘后通过低通滤波器，抽样判决后得到基带信号。

三、实验仿真

1、实验系统

2、各模块设置

系统时钟设置：Sample Rate:5000Hz Stop Time=1

{系统中使用的滤波器为巴特沃斯滤波器}

（一）以下四个模块为调制过程，产生BPSK信号。

●模块0：产生频率为50Hz的单极性脉冲，控制开关。

●模块1:开关由单极性脉冲控制对两种相位的正弦波进行选择。(Gate delay=0 Ctrl thresh=1 ) ●模块2和3：生成正弦波，作为载波。

（二）以下模块主要为从接收到的已调信号中提取本地载波。

●模块25：高斯白噪声（Mean=0v Std Dev=1v）

●模块30：放大器：增益Gain=-30dB

●模块24：带通滤波器，设置在解调之前。通带为430-570Hz。

●模块23：幂函数，次数为2，将接收到的以调信号平方。

●模块11：带通滤波器（998-1002Hz；BP Filter Order=3）为获取1000Hz的正弦波

●模块10：分频器对输入信号进行2分频，为获取500Hz的正弦波

●模块15：带通滤波器(490-510Hz；BP Filter Order=3)为获取500Hz的正弦波作为本地载波。

（三）解调过程和抽样判决

●模块9和17：组成解调器。BPSK信号与本地载波通过乘法器，在经过低通滤波器（60Hz

恢复数字基带信号对应的模拟信号。

●模块19：非门，判决作用。

●模块20：采样器，采样频率为50Hz。

●模块21：保持器，采样后经保持器得到恢复的波形。

（四）误码性能分析

●模块27：误码率图标（Trails=1000）

●模块29：终止符（误码=6个）

●模块31：终值显示符

●模块32：数字延迟器（Delay：20000）

3、系统波形分析及相关参数分析模块4：输入波形

模块26：BPSK信号

可以看到键控法产生的BPSK信号，第一张图中竖着的白线为相位反相点，在第二张放大后的图中可以清晰的看到信号相位相反的地方。第三张图片为功率谱密度，可以看出信号功率集中在载频处，带宽是基带信号的两倍。

模块6：加入高斯噪声后的BPSK

模块12：平方后的信号波形

对接收信号进行非线性处理，可见平方后的信号的功率谱密度主要分布在0和1000Hz附近，且在1000Hz处存在离散的谱线。通过BPF可以得到1000Hz的单频正弦波。

模块13：BPF滤波器，为得到1000Hz的单频正弦波

可见BPF滤波器的功率谱分布在1000Hz处。

模块14：分频后的波形

通过分频器，可以得到500Hz的信号，信号为方波。模块16：恢复本地载波时的BPF

通过此滤波器得到500Hz的单频正弦波。

模块18：数字信号对应的模拟信号

解调后，得到的数字信号所对应的模拟信号。模块22：输出的恢复波形

经抽样判决后得到的输出波形。

输入输出波形比较：

通过输入输出波形的比较，可以看出接收端很好的恢复了信号，只有系统延时，波形上没有改变。系统设计正确。

模块29：误码分析

PSK的传输中，误码率较小，抗噪声能力强。

BER波形：参数设置：