BPSK参数提取

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FSK/BPSK复合调制信号识别与参数估计

FSK/BPSK复合调制信号识别与参数估计

中图分类号: T N9 7 4
文献标识码 : A
文章编号 :1 0 0 9 — 5 8 9 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 2 8 6 8 — 0 6
D O I : 1 0 . 3 7 2 4 / S P . J . 1 1 4 6 . 2 0 1 3 . 0 0 5 3 5
i n c l u d i n g F S K / B P S K h y b r i d m o d u l a t i o n s i g n a l , B P S K s i g n a l a n d F S K s i g n a l b a s e d o n i n s t a n t a n e o u s  ̄ e q u e n c y b y
F S K / B P S K 复合调制信号 的模型 ,并分析 了其相位特征。然后采用二又树方法 ,基于相位展开和瞬时频率特征实 现F S K/ B P S K 复合调制信 号,B P S K 信号和 F S K 信号的识别 ,并详细讨论 了基于 N e y ma n — P e e q u e n c y S h i t f Ke y i n g a n d B i n a r y P h a s e S h i t f Ke y i n g( F S K/ BP S K)i s p r o p o s e d . F i r s t , t h e mo d e l s o f t h e
门限选定原则 。最后采用 Ha a r 小波法和正弦波频率估计算法实现 F S K/ BP S K 复合调制信号 的参数估计 。仿真结
果 表 明 ,该 算 法 在 较 低 信 噪 比下 仍 具 有 较好 的 识 别性 能和 参 数 估 计 精 度 。 关 键 词 : 信 号 识 别 ; 参 数 估 计 ;频 率键 控 一 二 相 编 码 复 合 调 制 ;瞬 时 频 率

BPSK的调制与解调

BPSK的调制与解调
对同相和反向正弦波进行16倍频采样,然后量化编码, 得到如下两个表格:
表1:对正相正弦波进行量化 A sinA C D 0 0.000 128 10000000 π /8 0.383 177 10110000 π /4 0.707 218 11011001 3π /8 0.924 245 11110101 π /2 1.000 255 11111111 5π /8 0.924 245 11110101 3π /4 0.707 218 11011001 7π /8 0.383 177 10110000 π 0.000 128 10000000 9π /8 -0.383 79 01001111 5π /4 -0.707 38 00100110 11π /8 -0.924 11 00001010 3π /2 -1.000 1 00000001 13π /8 -0.924 11 00001010 7π /4 -0.707 38 00100110 15π /8 -0.383 79 01001111 表2:对反相正弦波进行量化 A sinA C D 0 0.000 128 10000000 π /8 -0.383 79 01001111 π /4 -0.707 38 00100110 3π /8 -0.924 11 00001010 π /2 -1.000 1 00000001 5π /8 -0.924 11 00001010 3π /4 -0.707 38 00100110 7π /8 -0.383 79 01001111 π 0.000 128 10000000 9π /8 0.383 177 10110000 5π /4 0.707 218 11011001 11π /8 0.924 245 11110101 3π /2 1.000 255 11111111 13π /8 0.924 245 11110101 7π /4 0.707 218 11011001 15π /8 0.383 177 10110000

bpsk调制及解调原理实验报告

bpsk调制及解调原理实验报告

bpsk调制及解调原理实验报告BPSK 调制及解调原理实验报告一、实验目的本实验旨在深入理解二进制相移键控(BPSK)调制及解调的原理,通过实际操作和观测,掌握 BPSK 信号的产生、传输和恢复过程,分析其性能特点,并探讨相关参数对系统性能的影响。

二、实验原理(一)BPSK 调制原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式,它使用两个相位(通常为 0和π)来表示二进制数字信息。

在 BPSK 中,当输入的二进制数字为“0”时,调制后的载波相位为 0;当输入的二进制数字为“1”时,调制后的载波相位为π。

假设输入的二进制序列为{an},载波信号为cos(ωct),则 BPSK 调制后的信号可以表示为:s(t) =an cos(ωct +φn)其中,当 an = 0 时,φn = 0;当 an = 1 时,φn =π。

(二)BPSK 解调原理BPSK 的解调通常采用相干解调的方法。

相干解调需要一个与发送端同频同相的本地载波。

接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘后,通过低通滤波器滤除高频分量,再进行抽样判决,恢复出原始的二进制数字信息。

具体的解调过程如下:接收信号 r(t) = s(t) + n(t) (其中 n(t) 为加性高斯白噪声)与本地载波cos(ωct) 相乘得到:r(t) cos(ωct) =an cos(ωct +φn) +n(t) cos(ωct)= 1/2 an 1 +cos(2ωct +φn) +n(t) cos(ωct)经过低通滤波器后,滤除2ωc 频率成分,得到:1/2 an +n(t) cos(ωct)对其进行抽样判决,若抽样值大于 0,则判决为“0”;若抽样值小于0,则判决为“1”。

三、实验内容与步骤(一)实验内容1、产生 BPSK 调制信号2、加入高斯白噪声3、进行相干解调4、分析不同信噪比下的误码率性能(二)实验步骤1、利用编程语言(如 MATLAB)生成随机的二进制数字序列作为输入信号。

(2024版)BPSK

(2024版)BPSK

可编辑修改精选全文完整版BPSK (DBPSK )调制+汉明码系统测试一、 实验原理本实验将数据和话音业务通过汉明编码经BPSK (DBPSK )调制信道传输。

为了反映真实的传输信道,加入噪声来观测不同信噪比下系统的性能以及对数据和话音业务质量的影响。

使学生建立完整的传输系统概念,巩固各功能模块所起的作用、性能及相互间的影响。

BPSK 、DBPSK (包括FSK )调制解调方式在同一套硬件平台上实现(通过操作面板选取),有利于同学加深FPGA+DSP 平台组成的软件无线电概念。

本实验是在实验五的基础上增加了BPSK (或DBPSK )信道调制模块、信道噪声模块和BPSK (或DBPSK )信道解调模块,实验的系统连接框图见图9.6.1所示。

二、 实验仪器1、 Z H5001通信原理综合实验系统 一台2、 20MHz 双踪示波器一台 3、 Z H9001型误码测试仪(或GZ9001型) 一台 4、 电话机二部三、 实验目的1、 加深信道调制解调器在通信系统中的地位及作用2#1#图9.6.1 BPSK (DBPSK )调制+汉明码系统测试组成框图2、熟悉信道误码对话音通信业务的影响3、加深认识纠错编码在通信系统中的作用及性能四、实验内容准备工作:(1)本实验在实验五基础上进行,先按实验五要求设置各选择开关;(2)将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01设置在和汉明编码器工作(H_EN),开关位置00010000;将汉明译码模块输入数据和时钟选择开关KW01、KW02设置在CH位置(左边),汉明译码使能开关KW03设置在工作ON位置(左端);将输入数据选择开关KC01设置在DT-SYS(左端:同步数据输入);(3)将解调器模块载波提取环路开关KL01设置在1_2位置(左端:闭环),输入信号选择开关KL02设置在1_2位置(左端),加入噪声;(4)将噪声模块输出电平选择开关SW01设置最小噪声电平位置(10000001),此时信噪比较高;(5)用中频电缆连接K002和JL02,建立中频自环;(6)将2部电话机分别接入PHONE1和PHONE2插座。

通信原理实验-BPSK传输系统-实验报告

通信原理实验-BPSK传输系统-实验报告

姓名:学号:班级:第周星期第大节实验名称:BPSK传输系统一、实验目的1.熟悉软件无线电BPSK调制和解调的原理。

2.掌握BPSK调制产生、传输和解调过程。

3.掌握BPSL正交调制解调的基本原理和实验方法。

4.了解数字基带波形时域形成的原理和方法。

5.掌握BPSK眼图的正确测试方法,能通过观察接收眼图判断信号传输的质量。

6.加深对BPSK调制,解调中现象的问题和理解。

二、实验仪器1.ZH5001A通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三、实验内容(一)BPSK调制1.BPSK调制基带信号眼图测试(1)不匹配滤波,输入M序列♦发送时钟(TPM01),发送信号眼图(TPi03)从示波器中可以看到眼图,因为M序列是随机信号。

2.同相I支路和正交Q支路调制信号相平面矢量图测试♦I支路(TPi03),Q支路(TPi04),李沙育图形两路信号是相同的,所以李沙育图形是一条斜率为1的直线。

3.BPSK调制信号0/π相位反转点的测量♦已调制信号输出(TPK03),调制参考载波(TPK07)从示波器中可以看到,归零点左边,已调制信号和调制参考载波同相;归4.BPSK调制信号包络观察(1)0/1码作为调制输入数据♦已调制信号输出(TPK03),调制信号(TPi03)0/1码作为调制输入数据,已调制信号包络和调制信号包络相同(2)特殊码作为调制输入数据♦已调制信号输出(TPK03),调制信号(TPi03)特殊码作为调制输入数据,已调制信号包络和调制信号包络相同(二)BPSK解调1.接收端解调器眼图信号观测(1)建立中频通路,♦发送时钟(TPM01),I支路(TPJ05)观察接收端眼图,眼皮较厚,质量没有发送端的好。

♦发送时钟(TPM01),Q支路(TPJ06)Q支路没有信号2.解调器失锁时眼图信号的观测♦发送时钟(TPM01),Q支路(TPJ06)失锁时,Q路信号看不清3.接收端同相I支路和正交Q支路解调信号的相平面波形测试♦I支路(TPJ05),Q支路(TPJ06),李沙育图形左边输入是m序列,右边输入时特殊序列,Q支路没有信号,所以李沙4.解调器失锁时同相I支路和正交Q支路解调信号相平面波形测试♦I支路(TPJ05),Q支路(TPJ06),李沙育图形两路信号是随机的,李沙育图形是个混乱的圆型。

BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序

BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序

2.1 PSK调制方式PSK原理介绍(以2-PSK为例)移相键控(PSK)又称为数字相位调制,二进制移相键控记作2PSK。

绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。

二进制相移键控中,通常用相位0 和π来分别表示“0”或“1”。

2PSK 已调信号的时域表达式为s2psk(t)=s(t)cosωct, 2PSK移相键控中的基带信号与频移键控和幅度键控是有区别的,频移键控和幅度键控为单极性非归零矩形脉冲序列,移相键控为为双极性数字基带信号,就模拟调制法而言,与产生2ASK 信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。

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。

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e2PSK(t)=[nna g(t-nT s)]cosw c t其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性。

1, 发送概率为Pan=-1, 发送概率为1-P若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时,则有cosωct, 发送概率为Pe2PSK(t)=-cosωct, 发送概率为1-P由上式(6.2-28)可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0°相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180°相位。

若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有0°, 发送 1 符号φn=180°, 发送 0 符号由于在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。

为了解决2PSK 信号解调过程的反向工作问题, 提出了二进制差分相位键控(2DPSK),这里不再详述。

数字bpsk调制流程

数字bpsk调制流程

数字bpsk调制流程## BPSK Modulation: A Comprehensive Guide.BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation is adigital modulation technique used to transmit binary data over a communication channel. It is a simple and effective modulation scheme that is widely used in various applications, including data communication, telecommunication, and wireless communication systems.In BPSK modulation, the binary data is represented by two distinct phases of the carrier signal. The following steps describe the process of BPSK modulation:1. Input Binary Data: The input to the BPSK modulatoris a stream of binary data, represented by a sequence of'0's and '1's.2. Carrier Signal Generation: The carrier signal is a sinusoidal waveform with a specific frequency and amplitude.It serves as the base signal for modulation.3. Phase Shift Encoding: The binary data is encoded onto the carrier signal by shifting its phase. A '0' bit is represented by a phase shift of 0 degrees, while a '1' bit is represented by a phase shift of 180 degrees.4. Modulated Signal: The phase-encoded carrier signalis the modulated signal. It contains the binary data embedded in the phase variations of the carrier signal.5. Transmission: The modulated signal is transmitted over the communication channel, such as a cable or wireless link.At the receiver, the demodulation process is performed to extract the original binary data from the modulated signal. The following steps outline the BPSK demodulation process:1. Signal Reception: The transmitted modulated signalis received at the receiver.2. Phase Detection: The phase of the received signal is detected and compared to a reference phase.3. Data Decoding: The phase difference between the received signal and the reference phase determines the original binary data. A phase difference of 0 degrees corresponds to a '0' bit, while a phase difference of 180 degrees corresponds to a '1' bit.4. Output Binary Data: The decoded binary data is the output of the BPSK demodulator.Advantages of BPSK Modulation:Simple and easy to implement.Robust against noise and interference.Efficient use of bandwidth.Suitable for both wired and wireless communicationsystems.Disadvantages of BPSK Modulation:Limited data rate compared to other modulation schemes. Susceptible to phase errors due to signal impairments. Applications of BPSK Modulation:Data communication over telephone lines.Wireless communication in Bluetooth and Wi-Fi systems. Satellite communication.Radar systems.Navigation systems.## BPSK调制流程。

基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计

基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计

基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计随着科技的发展,数字通信技术不断提高,成为日常生活中不可或缺的一部分。

其中,瞬时测频技术在数字通信中起着重要的作用。

瞬时测频技术是一种用于分析信号的频率特征的方法,主要用于测量数字信号的频谱和其它参数。

BPSK和QPSK信号是数字通信中最常用的两种信号,瞬时测频技术可以用于参数估计,从而得到更高质量的信号。

BPSK和QPSK信号在数字通信中的应用已经很广泛。

它们是用于单个载波上的二进制调制方法,其中,BPSK被称为二进制相移键控,QPSK被称为四进制相移键控。

这些信号具有通信系统中最基本的一组数字调制方案。

当系统需要传输双态信息时,常用BPSK信号。

当系统需要传输四种选项时,QPSK信号更为常用。

不管是传输二进制还是四种选项,瞬时测频技术都能够很好地帮助我们实现信号参数估计。

在数字通信中,瞬时测频技术有许多应用,其中之一就是参数估计。

在参数估计中,可以通过计算瞬时频率来确定信号的相位和频率,从而得出信号的其他参数。

BPSK和QPSK信号的I路和Q路均可以用瞬时测频软件进行测量和分析,从而得出信号的平均每秒变化次数,即信号的瞬时频率,而信号的相位和频率也可以从中得出。

瞬时测频技术对信号参数估计的优势在于它可以对信号进行实时处理,即可以针对传输或接收到的实时信号进行参数估计,从而得到更准确的参数。

这种技术可用于自适应滤波、自适应控制和神经网络等领域中,可以更好地提高信号处理能力,提高数据传输的可靠性和稳定性。

总之,基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计在数字通信中具有广泛的应用前景。

通过对信号进行实时处理和分析,可以得到更准确的信号参数,从而提高信号的可靠性和传输效率。

因此,在未来的数字通信领域中,瞬时测频技术将扮演越来越重要的角色。

bfsk调制解调原理

bfsk调制解调原理

BPSK调制解调原理BPSK(Binary Phase Shift Keying)是一种数字调制方式,它通过改变载波的相位来传输信息。

在BPSK中,二进制信息(0和1)通过将载波相位改变180度来编码。

解调时,通过检测接收信号的相位,确定二进制信息的值。

以下是BPSK调制解调原理的详细介绍:一、BPSK调制原理BPSK调制是将二进制数据序列通过改变载波的相位来传输。

在BPSK中,二进制数据序列(通常表示为{-1, +1}或{0, 1})通过与一个固定频率的载波信号相乘来调制。

载波信号是一个正弦波,其相位可以在0度和180度之间变化。

根据二进制数据序列的值,载波信号的相位被改变180度。

当数据为1时,载波相位为180度;当数据为-1时,载波相位为0度。

BPSK调制原理可以用以下数学公式表示:S(t) = A * cos(2πfct + πb)如果b=0S(t) = A * sin(2πfct + πb)如果b=1其中,S(t)是已调信号,A是幅度,fc是载波频率,b是二进制数据序列的值。

通过改变载波的相位,我们可以将二进制数据序列传输到接收端。

在传输过程中,信号可能会受到噪声和干扰的影响,但只要信号的幅度足够大,我们就可以在接收端正确地检测到信号的相位变化。

二、BPSK解调原理BPSK解调是将接收到的已调信号还原为原始的二进制数据序列的过程。

在BPSK解调中,我们首先需要从已调信号中提取出载波信号的相位信息,然后根据相位信息确定二进制数据的值。

BPSK解调通常使用相干解调或非相干解调方法。

相干解调需要使用与发送端相同的载波信号进行解调,而非相干解调则不需要。

在实际应用中,非相干解调方法通常更为简单且可靠。

1. 相干解调相干解调需要使用与发送端相同的载波信号进行解调。

首先,接收到的已调信号与本地产生的载波信号相乘,得到一个正弦波信号。

然后,通过低通滤波器滤除高频分量,得到一个直流分量。

最后,根据直流分量的极性判断二进制数据的值。

BPSK调制及解调实验分析报告

BPSK调制及解调实验分析报告

BPSK调制及解调实验分析报告BPSK调制及解调实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————⽇期:实验五 BPSK 调制及解调实验⼀、实验⽬的1、掌握BPSK 调制和解调的基本原理;2、掌握BPSK 数据传输过程,熟悉典型电路;3、了解数字基带波形时域形成的原理和⽅法,掌握滚降系数的概念;4、熟悉BPSK 调制载波包络的变化;5、掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本⽅法;⼆、实验器材1、主控&信号源、9号、13号模块各⼀块2、双踪⽰波器⼀台3、连接线若⼲三、实验原理1、BPSK 调制解调(9号模块)实验原理框PSK 调制及解调实验原理框图信号源256KPN15载波1基带信号调制输出低通滤波门限判决解调输⼊BPSK 解调输出LPF-BPSK相⼲载波取反256K载波2NRZ_INRZ_QIQ载波同步反相载波同步输⼊9# 数字调制解调模块SIN13# 载波同步及位同步模块2、BPSK调制解调(9号模块)实验框图说明基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘,叠加后得到BPSK调制输出;已调信号送⼊到13模块载波提取单元得到同步载波;已调信号与相⼲载波相乘后,经过低通滤波和门限判决后,解调输出原始基带信号。

四、实验步骤实验项⽬⼀BPSK调制信号观测(9号模块)概述:BPSK调制实验中,信号是⽤相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。

本项⽬通过对⽐观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。

1、关电,按表格所⽰进⾏连线。

源端⼝⽬的端⼝连线说明信号源:PN 模块9:TH1(基带信号) 调制信号输⼊信号源:256KHz 模块9:TH14(载波1) 载波1输⼊信号源:256KHz 模块9:TH3(载波2) 载波2输⼊模块9:TH4(调制输出) 模块13:TH2(载波同步输⼊) 载波同步模块信号输⼊模块13:TH1(SIN) 模块9:TH10(相⼲载波输⼊) ⽤于解调的载波模块9:TH4(调制输出) 模块9:TH7(解调输⼊) 解调信号输⼊2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。

基于循环谱的BPSK信号参数估计及硬件实现研究

基于循环谱的BPSK信号参数估计及硬件实现研究

N nig20 0 :.e at n f ai emmisSP AUS ,aguN nig2 0 0 .j 10 72D p r n me t B sc c c ,L o El I TJ n s a j 10 7) i n
摘 要: 基于信 号循 环平 稳特性 的检 测和 参数 估计方 法 具有 较强 的干 扰 和噪 声抑 制能 力 。而 分段谱 相 奖 甬数 算 法(tpSetl orao l rh SC ) 种 实用 的 高效 循 环谱 估 计算 法 . Sr pca Cr linAgi m,S A是一 i r et ot 对循 环 平稳 信 号 的检 测 和
明了算 法设计 与实现的正确性 ,为下一 步工程应用 打下坚 实
的基 础 。
认 知无线 电中利用 信号的循环平 稳特性进行 频谱感 知就是例
证 。基于信号循环谱特 征的频谱感 知方法是认 知无线 电系统 频谱感 知的关键技 术之 一 ,信号 的循 环谱特 征是研究 该感 知 方法 的基础 。 目前 , 基于循环 谱的参数估计 的研究 , 部分仍 大 停 留在理论研 究阶段 , 主要 是在 MA L B环境下进行仿 真。 TA 由
CL n C um b r TN 4 1 e , 91
Ooe umen o : t ̄ de A
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啦 : 0 3— 0 ( 11 1 0— 1 04 1 0 01 7 23 o 1 00 6-
1引 言
循环 平稳信 号处理 是现 代信 号处 理 的一个 重要方 向 , 其 优异的性能和广 阔的应用前景引 起了人们 的极大 兴趣 。近 年
/ 通 用测 试 1
e ne r l e a st T
基 于 循 环 谱 的 BPS 信 号 参 数 估 计 及 硬 件 实 现 研 究 K

二相BPSK(DPSK)调制解调实验

二相BPSK(DPSK)调制解调实验

实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验内容1.二相BPSK调制解调实验2.二相DPSK调制解调实验3.PSK解调载波提取实验一. 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。

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位键控。

图9-1是二相PSK(DPSK)调制器电路框图。

图9-2是它的电原理图。

PSK调制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。

下面对图9-2中的电路作一分析。

1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器,电路由U304等组成,来自1.024MHz载波信号输入到U304的反相输入端2脚,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。

为了使0相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器W302。

2.模拟开关相乘器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相载波分别加到模拟开关1:U302:A的输入端(1脚)、模拟开关2:U302:B的输入端(11脚),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(13脚),它反极性加到模拟开关2的输入控制端(12脚)。

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,模拟开关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,模拟开关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,模拟开关1截止。

而模拟开关2的输入控制端却为高电平,模拟开关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K303合路叠加后输出为二相PSK调制信号,如图9-3所示。

bpsk调制及解调实验报告

bpsk调制及解调实验报告

bpsk调制及解调实验报告BPSK调制及解调实验报告引言无线通信技术的快速发展使得我们能够随时随地进行无线通信,而调制和解调技术则是无线通信中的重要环节。

本实验旨在通过实际操作,深入了解二进制相移键控(BPSK)调制与解调的原理和方法。

一、实验目的1. 了解BPSK调制与解调的基本原理;2. 掌握BPSK调制与解调的实验操作方法;3. 通过实验验证BPSK调制与解调的正确性。

二、实验原理BPSK调制是一种基本的数字调制方式,其原理是将二进制数字序列转换为相位信息,通过改变载波的相位来传输信息。

在BPSK调制中,二进制数字“0”和“1”分别对应载波相位的0度和180度。

BPSK解调的原理与调制相反,将接收到的信号与参考信号进行相乘,然后通过低通滤波器去除高频成分,得到原始的二进制数字序列。

三、实验器材1. 信号发生器:用于产生载波信号;2. BPSK调制解调器:用于进行BPSK调制与解调;3. 示波器:用于观察调制信号和解调信号。

四、实验步骤1. 连接实验器材:将信号发生器的输出与BPSK调制解调器的输入相连,将BPSK调制解调器的输出与示波器相连;2. 设置信号发生器:将信号发生器的频率设置为合适的数值,使其能够产生所需的载波信号;3. 进行BPSK调制:在BPSK调制解调器中设置二进制数字序列,观察示波器上的调制信号;4. 进行BPSK解调:将调制信号输入到BPSK调制解调器中,观察示波器上的解调信号;5. 调整参数:根据实际情况,适当调整信号发生器的频率和BPSK调制解调器的参数,观察调制信号和解调信号的变化。

五、实验结果与分析通过实验操作,我们成功地进行了BPSK调制与解调。

观察示波器上的调制信号和解调信号,可以清晰地看到载波相位的变化,以及解调信号中的二进制数字序列。

在实验过程中,我们发现调制信号的频率和相位与信号发生器的设置有关,通过调整信号发生器的频率,我们可以改变调制信号的频率;通过调整BPSK调制解调器的参数,我们可以改变调制信号的相位,从而实现不同的调制方式。

实验二-BPSK、BDPSK传输系统实验(新)

实验二-BPSK、BDPSK传输系统实验(新)

实验二 BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验一、 实验原理(一)BPSK 调制理论上二进制相移键控(BPSK )可以用幅度恒定,而其载波相位随着输入信号m (1、0码)而改变,通常这两个相位相差180°。

如果每比特能量为E b ,则传输的BPSK 信号为:)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ (二)BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成:)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调,这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息,同时还要在正确时间点对信号进行判决。

这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。

1、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法,最常用的有平方环法、判决反馈环。

在BPSK 解调器中,载波恢复的指标主要有:同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。

本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响,对于BPSK 接收信号为:)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 而恢复的相干载波为)2cos(∆++θπc f ,经相乘器、低通滤波后输出的信号为:∆=cos 212)()('b b T E t a t a 若提取的相干载波与输入载波没有相位差,即Δ=0,则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =;若存在相差Δ,则输出信号下降cos 2Δ倍,即输出信噪比下降cos 2Δ,其将影响信道的误码率性能,使误码增加。

对BPSK 而言,在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为:]cos [210∆=N E erfc P b e 为了提高BPSK 的解调性能,一般尽可能地减小稳态相差,在实际中一般要求其小于50。

改善这方面的性能一般可通过提高路环路的开环增益、减少环路时延。

当然在提高环路增益的同时,对环路的带宽可能产生影响。

BPSK(DPSK)调制解调实验指导书

BPSK(DPSK)调制解调实验指导书

BPSK(DPSK)调制解调实验指导书电子科技大学通信学院《二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书》二相BPSK(DPSK)调制解调实验班级学生学号教师二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书二相BPSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。

2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。

3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。

4、了解载波同步锁相环的原理与构成,观察锁相环各部分工作波形。

5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法,能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。

6、掌握Matlab软件的基本使用方法,学会Simulink环境的基本操作与应用。

二、实验原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式:幅移键控(ASK),频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。

它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位,得到数字带通信号。

PSK调制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于ASK幅移键控和FSK频移键控。

由于PSK调制具有恒包络特性,频带利用率比FSK高,并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。

同时PSK调制的实现也比较简单。

因此,PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。

BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。

在BPSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

其调制原理框图如图1所示,解调原理框图如图2所示。

图1 BPSK的模拟调制方式由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向,所以在实际的BPSK 通信系统设计中,往往采用差分编解码的方法克服这个问题。

差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元,不再是以载波的绝对相位传输码元信息。

差分编解码的原理可用下式描述。

1n n n d b d -=⊕ 1n n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理,第二个公式为差分解码原理。

bpsk中信噪比推导公式

bpsk中信噪比推导公式

bpsk中信噪比推导公式【最新版】目录1.BPSK(二进制相移键控)简介2.中信噪比的定义3.BPSK 系统中信噪比推导公式的推导过程4.结论正文1.BPSK(二进制相移键控)简介BPSK(Binary Phase Shift Keying,二进制相移键控)是一种数字调制技术,用于在无线通信系统中传输二进制数据。

在 BPSK 系统中,数据信号由两个不同的相位表示,分别是 0 和 1。

这种调制方式简单且易于实现,因此在许多数字通信系统中得到了广泛应用。

2.中信噪比的定义中信噪比(C/N,Carrier to Noise Ratio)是指载波信号与噪声信号之间的比值,用以衡量信号质量的好坏。

它是一个重要的性能参数,用于评估通信系统的性能。

通常情况下,中信噪比越高,通信系统的性能越好。

3.BPSK 系统中信噪比推导公式的推导过程在 BPSK 系统中,信号可以表示为:S(t) = A * cos(2 * pi * f * t + alpha) + n(t)其中,S(t) 表示接收信号,A 表示信号幅度,f 表示载波频率,alpha 表示信号相位,n(t) 表示噪声信号。

根据中信噪比的定义,我们可以得到:C/N = 10 * log10((A * cos(2 * pi * f * t + alpha))^2 / (n(t))^2) 为了进一步推导C/N的表达式,我们需要对n(t)进行统计分析。

假设n(t)是高斯白噪声,其功率谱密度为:(f) = E[n(t)^2] / (2 * pi)根据维纳 - 辛钦关系,我们有:(f) = (1 / 2 * pi) * (SNR + 1)其中,SNR(Signal-to-Noise Ratio,信号噪声比)表示信号与噪声之间的比值。

将SNR的表达式代入C/N的公式中,我们得到:C/N = 10 * log10((A * cos(2 * pi * f * t + alpha))^2 / ((1 / 2 * pi) * (SNR + 1))^2)简化后,我们得到 BPSK 系统中信噪比的推导公式:C/N = 10 * log10((2 * A * cos(2 * pi * f * t + alpha))^2 / ((SNR + 1))^2)4.结论通过推导,我们得到了 BPSK 系统中信噪比的表达式。

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三,二相编码雷达脉冲信号
载波频率f0=10e6Hz;采样频率fs=100e6Hz;子码宽度t=0.5e-6s;七位巴克码进行相位调频m=[-1 -1 -1 1 1 -1 1];占空比为D=0.5
图形如下图(1)所示
05001000150020002500
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
(1)
参数提取:
一,脉冲信号检测
计算瞬时功率()n E
瞬时功率()n E 的图形如下图(2)所示
0500100015002000250030003500
010
20
30
40
50
60
70
80
(2)
总功率P
P =6.5963e+04
平均功率P1
P1 =20.6135
设置自适应检测门限T P
Pt =10.3068 根据信噪比公式⎪⎭

⎝⎛=PN PS SNR lg 10可以计算出所产生信号的信噪比SNR=5.
各脉冲到达时间Nis 和结束时间Nie(单位是点数)
Nis = 2 702 1402 2102
Nie = 351 1051 1751 2851
二,脉冲包络分析
计算各脉宽TOAi 和平均脉宽tao(单位是点数)
TOAi =350 350 350 350
tao = 350
上升时间Nrsi 和下降时间Ndoi(单位是点数)
Nrsi = 396 396 396 396
Ndoi =0
顶部峰值Pti 和谷值Pli
Pti =61.2718 61.2718 61.2718 61.2718
Pli =37.0954 37.0954 37.0954 37.0954
最大峰谷比Rt =1.6517
最小峰谷比Rl =1.6517
平均峰谷比Rtl = 1.6517
三,脉冲频谱分析
对二相编码雷达脉冲信号进行FFT 变换得到图形如下图(3)所示,对FFT 变换后的函数做最大值检测,得到最大值在34点数处,换算成频率为9.885e6Hz 。

存在一定的误差
-50-40-30-20-100
1020304050010
20
30
40
50
60
70
80
90
100
f in MHz
(3)
四,脉间时间分析
计算各脉冲之间的PRI1(单位是点数)
PRI1 = 700 700
平均PRI(单位是点数)
PRI =700
占空比D
D=tao/PRI=0.5
五,脉内调制方式分析
从三中可知,该信号的3dB带宽较宽,可见是经过调制的脉冲信号。

但是是频率调制还是相位调制,并不能确定。

因为频率调制的特点是信号频率呈现线性变化,而相位调制的特点是信号频率一致保持不变,相位随时间不连续变化。

所以再对信号进行一次STFT变化,得到图形如下图(4)所示
10203040506070
1020
30
40
50
60
图(4)
由图可知该信号的频率是保持不变的,所以该信号为二相编码雷达脉冲信号。

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