PSK数字调制器电路设计
PSK 硬件系统课程设计
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PSK 硬件系统课程设计一、实验目的1、加深理解二相相频键控(2PSK)系统的基本工作原理与电路组成,学会2PSK2、调制与解调系统的基本设计方法。
二、设计要求1、设计—PSK 调制器,调制载波为32KHz 正波弦;2、输入调制器的数字信息用周期为7 的m 序列代替,其速率为2Kb/s,要求调制器输出的载波失真度<3%。
在无干扰时,解调器能正确还原输入调制器的m 序列。
3、数据信号的周期P 有两种方式选取:(1)P=7 的m 序列代替,码型为1110010,学生自己搭试电路产生;(2)P=15 的m 序列代替,码型为111100010011010,学生可借住TLS-T302通信原理实验平台上产生的信号;4、在TLS-T302 通信原理实验平台上的开发区内进行搭试电路和调试电路,实验形式有多种选取:(1)搭调制电路,解调电路用TLS-T302 通信原理实验平台上的;(2)搭解调电路,调制电路用TLS-T302 通信原理实验平台上的;搭调制电路和解调电路,用TLS-T302 通信原理实验平台上的电路只作参考。
三、设计思想数字基带信号是利用移位器和3-8译码器合成的。
32KHz的正反相的方波信号经过波形变换电路(相应中心频率的滤波器)变换成正弦波载波信号,分别作为4066 两个开关的的输入信号,基带信号以及它的取反值作为两开关的控制信号,则两个开关的输出信号的合成即为FSK 调制信号。
已调信号和一个与一路载波信号同频同相的方波信号通过4066 相干相乘再通。
经过一个包络检波器,再通过比较器可完成解调过程。
PSK调制原理PSK信号用载波相位的变化来表征被传输信息的状态,通常规定0相位载波和π相位载波分别表示传“1”和传“0”。
设二进制单极性码为an,其对应的双极性二进制码为bn,则2PSK信号的一般时域信号可以表示为:S2psk(t)= [ bn g(t-nTs)]cosωct 式中bn=-1(当an=0时,概率为P)bn=1(当an=1时,概率为1-P)’则时域信号可以变为: S2psk(t)= [ g(t-nTs)]cos(ωct+π),当an=0时 S2psk(t)= [ g(t-nTs)]cos(ωct+0)当an=1时由此可知2PSK信号是一种双边带信号,功率谱为:P2PSK(ƒ)= ƒs=P(1-P)[|G(ƒ+ ƒs)|2+|G(ƒ- ƒs)|2] + ƒs2(1-P)2|G(0)|2[δ(ƒ+ ƒs)+ δ(ƒ- ƒs)]2PSK信号的带宽为B2PSK=(ƒc+Rs)-(ƒc-Rs)= 2Rs式中Rs为码元速率。
PSK调制的DSP实现课程设计
![PSK调制的DSP实现课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/22a15f7b0622192e453610661ed9ad51f11d5443.png)
PSK调制的DSP实现课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握PSK调制的基本原理,理解其信号的产生与解调过程;2. 学会使用DSP技术实现PSK调制,掌握相关算法及编程方法;3. 了解PSK调制在通信系统中的应用及其优缺点。
技能目标:1. 能够运用所学知识,使用DSP开发环境进行PSK调制程序的编写与调试;2. 培养学生动手实践能力,通过课程设计,掌握通信系统中的关键技能;3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高创新意识和团队合作精神。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信工程领域的兴趣,激发学生学习积极性;2. 增强学生自主学习、探究学习的意识,形成良好的学习习惯;3. 使学生认识到科技发展对社会进步的重要性,培养责任感和使命感。
课程性质:本课程设计属于实践性较强的课程,侧重于培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的数字信号处理和通信原理基础知识,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生在课程设计过程中的主体地位,充分调动学生的积极性和创造性。
通过课程设计,使学生在实践中掌握PSK调制的DSP实现方法,提高解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识回顾:- 数字信号处理基础:复习Z变换、傅里叶变换等基础理论;- 通信原理:回顾PSK调制原理、信号解调方法及其在通信系统中的应用。
2. DSP技术简介:- 介绍DSP芯片的原理与结构,以及其在通信领域的作用;- 指导学生掌握DSP开发环境的使用方法。
3. PSK调制原理与实现:- 详细讲解PSK调制原理,分析其信号特点;- 引导学生学会使用DSP技术实现PSK调制,包括算法设计、编程及调试。
4. 教学大纲:- 第一周:理论知识回顾,PSK调制原理学习;- 第二周:DSP技术简介,学习DSP开发环境使用;- 第三周:PSK调制算法设计,编写程序代码;- 第四周:程序调试与优化,课程总结。
33课程设计PSK调制与解调系统的仿真_电子通信类课程设计报告
![33课程设计PSK调制与解调系统的仿真_电子通信类课程设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/192bad61f01dc281e43af027.png)
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,所以必须先用数字频带信号对载波进行调制,形成数字调制信号再进行传输,因此,调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制地实现,促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论,提供有效调制方法有着重要意义。
实现调试解调的方法有很多种,本文应用了键控法产生调制与解调信号。
数字相位调制又称相移键控记作PSK(Phase Shift Keying>,二进制相移键控记作2PSK,它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信号的,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。
重点介绍了2PSK的调制与解调的工作原理,以及Simulink进行设计和仿真。
关键词:数字调制、2PSK、调制与解调、Matlab仿真。
目录第1章绪论21.1设计背景21.2设计要求31.3设计思路简介3第2章 2PSK工作原理32.1 2PSK数字调制32.2调制原理42.3 解调原理5第3章方案选择73.1 信号调制结构图73.2 信号解调结构图7第4章实验仿真104.1 调制仿真图104.2 解调仿真图11第5章实验总结12第6章课设设计体会12参考文献14致谢15附录1:程序设计源代码16第1章绪论1.1设计背景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。
2PSK信号的解调电路设计
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2PSK信号的解调电路设计2PSK(二进制相移键控)信号是一种基本的数字调制方式,它将数字信息转化为两个不同相位的正弦波信号。
解调电路是将接收到的2PSK信号转换回数字信息的关键部件。
设计一个2PSK信号的解调电路可以分为以下几个步骤:1.基带滤波器设计:接收到的2PSK信号可能经过了传输过程中的失真和噪声干扰,因此首先需要对信号进行滤波以去除高频噪声和失真。
基带滤波器通常使用低通滤波器来实现。
滤波器的设计需考虑到信号的带宽、失真和抗干扰能力等因素。
2.时钟恢复电路设计:2PSK信号中存在着相位差,因此需要在解调电路中设置时钟恢复电路,以便正确恢复接收到的信号的时钟信息。
时钟恢复电路通常采用锁相环(PLL)或相关器等技术实现。
时钟恢复电路对于解调过程中相位解调的准确性至关重要。
3.相位解调电路设计:相位解调是解调电路中最关键的部分。
相位解调的目标是从接收到的信号中恢复出数字信息。
二进制相移键控调制中使用了两个不同相位的载波信号来表示不同的数字,因此相位解调需要能够区分这两个相位并恢复出原始的数字信息。
相位解调电路通常采用鉴别器或位相锁定环等技术实现。
4.采样电路设计:在解调过程中,需要对解调后的信号进行采样,以恢复出原始的数字信息。
采样电路通常使用模拟-数字转换器(ADC)实现,将模拟信号转换为数字信号。
总结起来,设计2PSK信号的解调电路需要考虑基带滤波器、时钟恢复电路、相位解调电路和采样电路等几个关键部件。
每个部件的设计需要根据具体需求和技术限制进行综合考虑,以实现准确、稳定地将接收到的2PSK信号转换为数字信息的功能。
PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验报告
![PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/559cbf252af90242a895e59e.png)
实验4 PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验配置一:PSK(DPSK)模块一、实验目的1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法;2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试;3. 学习二相相位调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器1.时钟与基带数据发生模块,位号:G2.PSK 调制模块,位号A3.PSK 解调模块,位号C4.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相位调制(二进制),绝对移相键控(PSK 或CPSK)是用输入的基带信号(绝对码)选择开关通断控制载波相位的变化来实现。
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。
(一) 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。
相位键控调制解调电原理框图,如图6-1 所示。
1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放来实现。
来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。
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37W01 和37W02 调节。
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A:CD4066 的输入端(1 脚)、模拟开关B:CD4066 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A 的输入控制端(13 脚),它反极性加到模拟开关B 的输入控制端(12 脚)。
psk调制解调实验报告
![psk调制解调实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e716f1b47d1cfad6195f312b3169a4517623e510.png)
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调制实验报告
![psk调制实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/72e61c5a11a6f524ccbff121dd36a32d7375c71f.png)
psk调制实验报告PSK调制实验报告引言:在现代通信领域中,调制技术是一项至关重要的技术。
调制技术可以将数字信号转换为模拟信号,使其能够在传输过程中更好地适应信道环境。
而PSK调制技术是一种常用的数字调制技术之一。
本篇实验报告将详细介绍PSK调制的原理、实验过程以及实验结果。
一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作,深入理解PSK调制的原理和实现过程,并通过实验结果验证理论分析的正确性。
二、实验原理PSK(Phase Shift Keying)调制是一种基于相位的数字调制技术。
其基本原理是通过改变载波信号的相位来传输数字信息。
在PSK调制中,常见的有二进制相移键控调制(BPSK)和四进制相移键控调制(QPSK)。
BPSK调制的原理是将二进制数字流转换为相位差为180度的两种相位,分别代表数字0和数字1。
而QPSK调制则将二进制数字流分为两组,每组两个比特,每组代表一个相位,共有四种相位差选择。
三、实验设备和材料1. 信号发生器2. 示波器3. 电缆4. BPSK/QPSK调制解调器5. 电脑四、实验过程1. 连接信号发生器和示波器,设置信号发生器的输出频率和幅度。
2. 连接信号发生器和BPSK/QPSK调制解调器,设置调制器的参数。
3. 将调制器的输出信号连接到示波器上,观察调制信号的波形。
4. 将示波器的输出信号连接到解调器上,通过电脑软件进行解调。
5. 对比解调后的数字信号与发送的原始信号,验证解调的准确性。
五、实验结果与分析通过实验,我们成功地实现了BPSK和QPSK调制。
观察示波器上的波形,可以明显看出不同相位的变化。
在解调过程中,我们发现解调后的数字信号与发送的原始信号高度一致,证明了调制和解调的正确性。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了PSK调制的原理和实现过程。
实验结果验证了理论分析的正确性,加深了我们对调制技术的理解。
此外,通过实际操作,我们还加深了对信号发生器、示波器等设备的使用和操作技巧。
2PSK数字信号调制解调系统设计
![2PSK数字信号调制解调系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/1d66ddcda58da0116c174965.png)
摘要数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而,实际中的大多数信道(如无线信道)因具有带通特性而不能直接传送系带信号,这是因为数字基带信号往往含有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输,必须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。
在接收端通过解调器把贷通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。
通常把调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。
一般来说,数字调制与模拟调制的原理基本相同,但是数字信号有离散取值的特点。
因此数字调制技术有两种方法: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,对载波的振幅、频率和相位进行键控,即可获得ASK、FSK、PSk三种基本数字调制方式。
本次课程设计主要是运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计一个2PSK数字信号调制解调系统。
设计采用的是键控法进行调制。
关键字:Matlab Simulink 2P目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计时间安排 (3)三、课程设计及要求 (3)1.基本工作原理 (3)1)数字通信系统 (3)2)调制方法:键控法 (4)3)解调方法:相干解调法 (4)2、设计系统 (4)1)Simulink仿真框图 (4)2)工作原理 (5)3)设定参数 (6)3 .MATLAB仿真 (11)1)波形仿真图 (11)4)分析基带信号和已调信号的功率谱密度 (14)5)误码率分析 (15)四、课程设计心得体会 (18)五、参考文献 (19)一、课程设计目的通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink工具对通信系统进行仿真。
psk调制与解调实验报告
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/f2bbf09729ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2ad0.png)
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。
PSK硬件系统课程设计实验报告
![PSK硬件系统课程设计实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c7572ec8ff00bed5b8f31d5b.png)
学生姓名:殷力学号:32 专业班级:中兴101班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:课题8 PSK 硬件系统课程设计一、设计要求1、设计—PSK 调制器,调制载波为32KHz 正波弦;2、输入P=7 的m 序列的数字信息,码型为1110010;3、设计一个PSK解调器,在无干扰时,解调器能正确还原输入调制器的m 序列。
二、设计思路由所学知识有调制信号的调制解调包括两个部分,信号的调制:绝对码相对码乘法器输出调制信号的解调:带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器总体由数字信号生成器、码形变换器、乘法器、带通滤波器、低通滤波器、抽样判决器构成。
三、设计流程伪随机码生成及码型转换乘法器的设计低通滤波器的设计抽样判决器的设计学生姓名:殷力学号:32 专业班级:中兴101班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:1、七位伪随机码生成及码型转换器的设计(1)设计理念由实验一我们可以直接获得伪随机码的生成电路,并利用D触发器的延时特性来进行前后码元的模2相加,从而实现绝对码向相对码的转换,生成伪随机码。
(2)Multisim仿真电路图2、乘法器的设计(1)设计理念查资料可知,可以用4066芯片的开关特性做乘法器,输入信号(IN1、IN2)接入函数发生器产生的正反向正弦波载波信号,控制信号S1接入上述电路产生的7位伪随机码信号,然后将其反向接入控制信号S2端口。
由伪随机码信号作为开关,选择载波信号的通断,从而实现乘法器的功能。
学生姓名:殷力学号:32 专业班级:中兴101班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:(2)Multisim仿真电路图3、低通滤波器的设计(1)设计理念假设C1=C2=1uF, F0=32KHz,带入下式初步计算及Multisim调试得R1=6.65千欧R2=13千欧。
有以上参数设计低通滤波器。
学生姓名:殷力学号:32 专业班级:中兴101班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:(2)Multisim仿真电路图(3)滤波器性能4、抽样判决器以LM311D芯片做抽样判决。
psk调制解调电路的新原理和过程
![psk调制解调电路的新原理和过程](https://img.taocdn.com/s3/m/ac8d772c1fb91a37f111f18583d049649a660e5e.png)
Psk调制解调电路的新原理和过程目录: 1. 引言 2. Psk调制原理 3. Psk解调原理 4. Psk调制解调电路的实现5. 新原理和过程6. 总结1. 引言Psk(相位偏移键控)调制和解调技术是无线通信中常用的调制解调方式之一。
它通过改变载波信号的相位,来传输数字信号。
本文将介绍Psk调制解调电路的基本原理和传统实现方式,同时探讨一些新的原理和过程,以拓宽对这一主题的理解。
2. Psk调制原理Psk调制的基本原理是根据数字信号的码元来调整载波信号的相位。
具体来说,假设二进制数字信号的两种状态为0和1,将0映射到一个特定的相位,如0°,将1映射到另一个相位,如180°。
这样,在传输过程中,根据数字信号的变化,载波信号的相位会相应地改变,从而传输数字信息。
这种方式使得信号在频谱中具有良好的集中性,能够有效地传输数据。
3. Psk解调原理Psk解调的过程是将调制后的Psk信号转换为可供数字系统处理的基带信号。
解调电路需要对Psk信号的相位进行检测,判断每个码元所对应的相位,并将其转化为数字信号。
常见的解调方式有包络检波、相干解调等。
包络检波方法通过检测Psk信号的幅度变化来确定相位,而相干解调则是通过将Psk信号与本地参考信号相乘,再通过低通滤波得到基带信号。
4. Psk调制解调电路的实现传统上,Psk调制解调电路的实现主要基于模拟电路。
调制电路通常由载波产生器和相位调制电路组成,而解调电路则需要相位解调器和解调滤波器。
这些电路在实现上较为复杂,不仅需要精确的设计,而且在制造过程中也容易受到各种噪声和失真的影响。
模拟电路的性能通常会受到工艺、温度等因素的影响,可能无法满足高精度和高速传输的需求。
5. 新原理和过程随着数字电路和信号处理技术的发展,Psk调制解调电路的实现方式也在不断创新。
一种新的原理是将Psk调制解调电路实现在数字领域中,利用现代的低功耗、高速度的数字集成电路,以及数字信号处理器(DSP)的算法。
PSK实验2
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绝对相移2PSK的电路组成:
实现绝对相移的电路模型如图所示,它包括:
K1 载波 振荡器 反相器 调制器 K2 相 加 器
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
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 送到相加器 ,数字基带信号为“0”时,K2通,K1断,输出“π”相载波 当 经相加器处理后输出 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。 u u “0”相
根据发送端产生2PSK信号时φn(0 或π)代表数字信息(0 或 1) 数字通信系统中,消息是一串信息码元序列。解调时,需知每 接收端经载波同步系统恢复的与发送端同频同相的载波信号 的规定,以及接收端x(t)与φn关系的特性,抽样判决器的判决准 低通滤波器输出的数字基带信号Yt,虽为数字基带信号,为减小 两信号经模拟乘法器相乘后,去掉了调制信号中的载波成分, 乘法器输出的数字基带信号Xt,含有较重的高频分量,经低通 个码元的起止时刻。为此,需对Yt信号进行抽样判决,抽样判决 经带通滤波器滤除带外干扰,形成2PSK(t),送入乘法器的X输入端 数字调制产生的2PSK信号,经信道传输后,接收机将2PSK信号输送到解调器 COSωt送入乘法器的Y输入端 则必须为 : 得到Xt信号。 0判为0 误码和使波形为矩形波,送入抽样判决电路的输入端。 滤波器、比较器处理,得到数字基带信号Yt。 x 的输入端 时刻应位于每个码元的终止时刻。接收端应产生与接收到的码元 重复频率和相位一致的定时脉冲序列(即位同步)信号。 x 0判为 x 0 1 其中x为抽样时刻的值 2PSK(t) X(t) Y(t) x 0 2PSK BPF LPF 比较器 抽样判决
psk调制解调实验报告
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PSK调制解调实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和实现PSK调制解调电路,理解并掌握PSK调制解调的原理和实现方法。
二、实验原理PSK(Phase Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制方式,其原理是通过改变信号的相位来传递数字信息。
在PSK调制中,相位的变化表示不同的数字,一般常用的是二进制数字(0和1)。
PSK调制的原理就是根据输入的二进制数字,将相位调整为不同的值。
例如,对于二进制数字0和1,我们可以将其相位分别设为0度和180度,或者分别设为0度和90度,这样就可以通过相位的变化来传递数字信息。
解调过程与调制过程相反,通过检测信号的相位变化,将其转换回数字信号。
三、实验器材与软件本实验使用的器材和软件如下:•信号发生器•示波器•电阻、电容等基本电子元件•软件仿真工具(如Multisim、Proteus等)四、实验步骤步骤一:设计PSK调制电路1.根据PSK调制的原理,设计一个PSK调制电路,其中包括信号发生器、相位调制电路和示波器等。
信号发生器用于产生数字信号,相位调制电路将数字信号转换为相位变化,示波器用于观察调制后的信号波形。
2.根据电路设计原理,选择适当的电子元件并进行连线。
3.使用软件仿真工具,搭建PSK调制电路,并进行仿真验证。
步骤二:实现PSK调制1.连接实验器材,将信号发生器输出接入相位调制电路的输入端,将示波器的探头接入相位调制电路的输出端。
2.打开信号发生器,设置合适的频率和幅度。
3.调节相位调制电路,观察示波器中的波形变化。
通过改变相位调制电路的参数,例如电阻、电容值等,可以实现不同的调制效果。
4.记录不同数字输入时示波器中的波形变化,观察相位的变化情况。
步骤三:设计PSK解调电路1.根据PSK调制的原理,设计一个PSK解调电路,其中包括信号检测电路和示波器等。
信号检测电路用于检测信号的相位变化,示波器用于观察解调后的信号波形。
2.根据电路设计原理,选择适当的电子元件并进行连线。
PSK通信系统的设计
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目录1 数字频带传输系统 (1)2 PSK调制解调的基本原理 (2)2.1 PSK调制原理 (2)2.2 PSK解调原理 (4)3 PSK通信系统模块设计与仿真 (6)3.1 m序列发生电路 (6)3.1.1 m序列电路设计 (6)3.1.2 M序列仿真结果 (7)3.2 PSK调制电路 (8)3.2.1 PSK调制电路设计 (8)3.2.2 PSK调制电路仿真 (9)3.3 PSK解调电路 (9)3.3.1 PSK解调电路设计 (9)3.3.2 PSK解调器仿真 (11)4 整体电路 (13)5实物安装与调试 (15)6 总结体会 (17)参考文献 (18)1 数字频带传输系统在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
必须用数字基带信号对载波进行调制,产生各种已调数字信号。
输入输出图 2.1 数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
但是,数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点,其取值是有限的离散状态。
这样,可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。
基本的三种数字调制方式是:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或DPSK)。
本课设重点设计二进制移相键控(2PSK)通信系统。
调制器解调器信道噪声源2 PSK 调制解调的基本原理2.1 PSK 调制原理相移键控是利用载波的不同相位来传递数字信息,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“0”和“1”。
因此,2PSK 信号的时域表达式为()n c PSK t A t e ϕω+=cos )(2 (1) 其中,n ϕ表示第n 个符号的绝对相位:时发送时发送”“”“010n ⎩⎨⎧=πϕ(2)因此,式(2)可以改写为PP tA tA t e c c PSK -⎩⎨⎧-=1cos cos )(2概率为概率为ωω(3)由于表示信号的两种码元的波形相同,极性相反,故2PSK 信号一般可以表述为一个双极性(bipolarity )全占空(100% duty ratio )矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘,即t ct s t PSKe ωcos )()(2=(4)其中∑-=ns n nT t g a t s )()((5)这里,g(t)是脉宽为s T 的单个矩形脉冲,而n a 的统计特性为P P a n -⎩⎨⎧-=111概率为概率为(6)即发送二进制符号“0”时(na 取+1),)(2t e PSK 取0相位;发送二进制符号“1”时(na 取-1),取π相位。
PSK移相键控调制电路设计与制作
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PSK移相键控调制电路设计与制作一、目的1.掌握二相BPSK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调制器电路框图,图2是它的电原理图。
图1 二相PSK调制器电路框图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:+5V+12V+5V-12V J321U2A3K21231234信码输入(PN32K)C12200p 74LS86 D1LED(R)D2LED(O)D3LED(B)C22200p+ 4载波一入(1024K)74LS04R41K R510KL1330uH C491pC37-25p123TP2J2(512K)U1F1312载波二入 3 C12100pR1010K62111278415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 内载发生器PRETP15QD相对码时钟入(32K)+12V+12VU5A4066R14100R15150调制波输出图 2 PSK移相键控调制实验电原理图图4从电路中可知,来自信号发生器的方波信号输入至C3的耦合电容上,L1、C4、C5可调电容,将方波信号变换成的正弦波信号,其中调节R5可改变输出信号的幅波,BG1等组件组成的是射随器电器,它起隔离作用。
简述psk调制解调电路的工作原理及工作过程
![简述psk调制解调电路的工作原理及工作过程](https://img.taocdn.com/s3/m/325fd15a1fb91a37f111f18583d049649b660e05.png)
简述psk调制解调电路的工作原理及工作过程一、前言PSK调制解调电路是一种常见的数字信号处理电路,它能够将数字信号转换为模拟信号进行传输,并在接收端将模拟信号还原为数字信号。
本文将详细介绍PSK调制解调电路的工作原理及工作过程。
二、PSK调制原理1. PSK调制概述PSK调制是指通过改变载波相位来传输数字信息的一种数字调制方式。
在PSK调制中,基带数字信号经过编码后与载波相位进行相乘,形成一个PSK信号。
对于二进制数据而言,当数据位为0时,载波不改变相位;当数据位为1时,载波相位发生180度的变化。
2. PSK调制电路PSK调制电路主要由以下几个部分组成:(1) 预处理电路:用于对基带数字信号进行预处理,如滤波、增益等。
(2) 码元生成器:用于产生基带数字信号的二进制码元序列。
(3) 相位编码器:用于将码元序列转换为相应的相位信息。
(4) 模拟乘法器:用于将相位信息与载波进行乘积运算。
(5) 滤波器:用于滤除多余频率成分,保留所需频率成分。
3. PSK调制过程(1) 码元生成器产生二进制码元序列,经过相位编码器转换为相应的相位信息。
(2) 相位信息经过模拟乘法器与载波进行乘积运算,形成一个PSK信号。
(3) PSK信号经过滤波器滤除多余频率成分,保留所需频率成分。
三、PSK解调原理1. PSK解调概述PSK解调是指通过检测接收到的载波相位来还原数字信息的一种数字解调方式。
在PSK解调中,接收端通过检测接收到的载波相位来判断传输的是0还是1。
2. PSK解调电路PSK解调电路主要由以下几个部分组成:(1) 滤波器:用于滤除多余频率成分,保留所需频率成分。
(2) 相移网络:用于将接收到的信号进行相移操作,以便进行比较。
(3) 相位比较器:用于比较接收到的信号与参考信号之间的相位差异,并输出对应的数字信息。
3. PSK解调过程(1) 接收到的信号经过滤波器滤除多余频率成分,保留所需频率成分。
(2) 经过相移网络将接收到的信号进行相移操作,以便进行比较。
FPGA课程设计 二进制相位键控(PSK)调制器与解调器设计.
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附件1:学号:课程设计二进制相位键控(PSK)调制题目器与解调器设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师陈适2014年 6月18日课程设计任务书学生姓名:专业班级:通信工程指导教师:陈适工作单位:信息工程学院题目:二进制相位键控(PSK)调制器与解调器设计初始条件:(1) Quartus II、ISE 等软件;(2)课程设计辅导书:《Xilinx FPGA 设计与实践教程》(3)先修课程:数字电子技术、模拟电子技术、通信原理主要任务:(1)掌握2CPSK、2DPSK的调制与解调原理;(2)掌握仿真软件Quartus II的使用方法;(3)完成对2CPSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计,并对仿真结果进行分析。
时间安排:(1)2014 年6月11日--2014 年6月18日理论设计、仿真设计地点:鉴主13 楼通信工程综合实验室、鉴主15 楼通信工程实验室。
(2)2014 年6 月18 日进行理论答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日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(PSK)就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。
为了很好地完成本次FPGA课程设计,我对2CPSK、2DPSK的调制与解调原理进行了深入的了解和研究;利用仿真软件Quartus II,对2CPSK、2DPSK 进行调制与解调的设计和仿真,并对仿真结果进行了分析。
关键词:PSK;Quartus II;数字调制;仿真Realizing the rapid development of mobile communication, cannot do without the digital processing technology. additionly, digital modulation and demodulation technology plays an important role in the field of communication. In order to make the digital signaltransmit in a communication channel, digital baseband signal must be on the carrier modulation, so that the characteristics of the signal must match with channel .Then the receiver through demodulation restores the original digital signal by demodulation, so transmission of digital information is accomplished. Phase shift keying (PSK)is one kind of digital signal modulation that is useful and widely . In order to complete the FPGA curriculum design, I have conducted a deep study and research about the modulation and demodulation principle of 2CPSK and 2DPSK .by using the simulation software Quartus II,I design and emulate the modulation and demodulation of 2CPSK and 2DPSK, and the simulation results are analyzed.Key word:PSK;Quartus II;digital modulation;emulation目录摘要 (I)Abstract (II)1. 前言 (1)2. 基本原理及数学模型 (2)2.1 相移键控PSK的原理 (2)2.2 2CPSK的调制与解调原理 (2)2.2.1 2CPSK的调制 (2)2.2.2 2CPSK的解调 (4)2.3 2DPSK的调制与解调原理 (4)2.3.1 2DPSK的调制 (4)2.3.2 2DPSK的解调 (7)2.4 2 CPSK和2DPSK的比较 (8)3. 仿真结果记录与分析 (10)3.1 仿真环境介绍 (10)3.2 仿真波形结果分析 (10)3.2.1 2CPSK的调制与解调 (11)3.2.2 2DPSK的调制与解调 (12)3.3 仿真生成的电路图 (13)3.3.1 2CPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (13)3.3.3 2DPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (15)4. 设计及实现过程中遇到的问题 (16)5. 心得体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 2CPSK调制器的程序代码 (20)附录2 2CPSK解调器的程序代码 (21)附录3 2DPSK调制器绝对码转换为相对码的程序代码 (22)附录4 2DPSK解调器相对码转换为绝对码的程序代码 (23)1. 前言调制解调在通信系统中具有十分重要的作用。
8.9 PSK调制电路
![8.9 PSK调制电路](https://img.taocdn.com/s3/m/ade9fac00c22590102029de9.png)
的数学表示式为
u 2cpsk
A cos(2f c t 0 ) A cos(2f c t 0 )
为“ ”码 1 为“0”码
(8.9.1)
式中θ 0为载波的初相位。受控载波在0、π 两 个相位上变化例如图8.9.1所示。其中,(a)为数
字基带信号 S(t)(也称绝对码),(b)为载波,
图8.9.5 绝对码一相对码变换电路
绝对码一相对码之间的关系为
bk a k bk 1
(8.9.3)
按图8.9.5所示的电路画出
相对码,然后再按绝对调相的规定画出调 相波,并把此调相波与按相对调相定义直 接画出的调相波比较,如图8.9.6所示。
为作图方便,这里设 TB=TC , TB是码元宽 度,TC是载波周期。由图可见,按相对码进行
CPSK调制与按原基带信号(即绝对码)进行DPSK
调制,两者波形完全相同,因此相对调相可以用
绝对码一相对码变换加上绝对调相来实现。
图8.9.6 按相对码进行CPSK调制与按绝对码进行DPSK调制的波形
8.9.2 用门电路实现的PSK 相位选择法调制电路
用门电路实现的PSK相位选择法调制电 路如图8..9.7所示。用XFG2信号发生器作
两码元的初相位相对不变。在向量差法中,
在绝对码出现“1”码时,DPSK的载波初相 位相对前一码元的终相位改变π 。出现“0”
码时,DPSK的载波初相位相对前一码元的终
相位连续不变。如图8.9.2中所示。在画
DPSK波形时,第一个码元波形的相位可任意
假设。
由以上分析可以看出,绝对移相波形规律
比较简单,而相对移相波形规律比较复杂。绝 对移相是用已调载波的不同相位来代表基带信 号的,在解调时,必须要先恢复载波,然后把 载波与CPSK信号进行比较,才能恢复基带信号。