BPSK调制解调
BPSK的调制与解调
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
1. BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制
二进制相移键控(BPSK)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。通常,两个载波相位相差π弧度,故有时又称为 反相键控PSK。以二进制调相为例,取码元为“0”时,调制 后载波与未调载波同相;取码元为“1”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π。
2021/3/10
6
用FPGA实现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
实验十九 通信原理综合实验 BPSK调制解调
实验十九通信原理综合实验-BPSK调制解调【设计要求】设计2PSK调制解调器。
设计环境:设计指标:BPSK调制载波由信号发生器参数,数据信号由微机参数,两个信号不同步。
载波信号幅度Vpp=2V,标称频率100Hz,误差±10%PLL入锁频率范围±10Hz跟踪范围>±20Hz数据信号速率5 baud,0/1方波。
【系统设计】1.总体设计根据系统设计指标,设计系统框图如下:调制系统由乘法器构成。
硬件信号发生器产生的载波信号与本地信号发生器产生的调制信号构成。
00()()cos(2)=coscos(2())BPSK c c S t Am t f t A f t t πθπθθ=+++其中:c f 为载波频率,0θ为载波初始相位。
解调系统由载波恢复电路和相干解调器构成。
由于BPSK 信号中没有载波频率分量,因此,需要进行非线性变换。
为进行系统性能比较,设计一非同步解调参考解调电路。
2. 载波恢复模块设计载波恢复模块由平方倍频器与分频PLL 构成平方器输出为:222020()()cos (2)=[1cos(42)]2c c s t A m t f t A f t πθπθ=+++ 在实际应用中A 为缓变量,因此,要滤除直流分量不能用常量减法,只能用高通滤波器,其传递函数为:()1s H s s =+PLL 电路构成如下:环路中加入倍频器,锁相输出频率为1/2输入频率。
为使环路得到较好的稳定性,环路滤波器采用一阶滤波器。
1() or ()1/n n nH j H s s ωωωωω==++ 根据系统入锁频差要求n ω大约在10~20Hz 之间。
(选10Hz )由于BPSK 信号的相位为阶跃函数,为保证跟踪锁相环开环增益在保证环路稳定的条件下取较大值,开环增益中起主要作用的VCO 增益取5000Hz/V 。
3. 解调电路设计解调电路由乘法器与低通滤波器构成。
为保证低频数字信号的波形,采用通带平坦型2阶BUTTER 低通滤波器,使通带内的相移较小。
BPSK调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验目的:1.了解二进制调制的基本原理和BPSK调制的工作原理;2.掌握BPSK调制的实际操作步骤;3.了解BPSK解调的原理和实际操作步骤;4.通过实验,验证BPSK调制及解调系统的性能。
实验仪器:1.函数发生器2.1MHz双踪示波器3.BPSK调制及解调实验装置实验原理:二进制调制(Binary Phase Shift Keying,BPSK)是一种常用的数字调制方法,通过改变载波的相位来表示二进制数字0和1、在BPSK调制中,当输入信号为1时,调制后的信号发生180度的相位移动;当输入信号为0时,调制后的信号保持相同的相位。
1.产生基带二进制信号;2.将基带二进制信号进行调制,得到BPSK信号;3.通过载波和BPSK信号相乘,得到带载波的BPSK信号。
BPSK解调的基本原理是将接收到的信号与本地载波进行乘积运算,并通过低通滤波器滤除高频成分,得到解调后的二进制信号。
实验步骤:1.连接实验仪器,按照实验电路图将实验装置连接起来;2.在函数发生器上设置合适的频率、幅度和偏置,作为输入信号;3.调节函数发生器的频率和幅度,观察函数发生器输出信号和示波器上的波形;4.调节函数发生器的频率和幅度,使得示波器上的波形呈现BPSK调制后的波形特征;5.开始数据传输,通过改变输入信号的二进制位来模拟数据的传输;6.通过实时观察带载波的BPSK信号波形,验证BPSK调制的效果;7.将接收到的信号输入到解调器中,观察解调后的二进制信号的波形;8.通过比较发送的数据和接收的数据,验证BPSK解调的正确性和可靠性。
实验结果:经过实验,我们成功实现了BPSK调制及解调系统的搭建,并通过观察波形和比较数据的方法验证了其正确性和可靠性。
在BPSK调制过程中,输入为0和1时,输出的波形相位有明显的反转;在解调过程中,通过滤波器的处理,成功地恢复了输入信号的二进制数据。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了BPSK调制及解调的原理和实际操作步骤。
bpsk调制解调matlab
bpsk调制解调matlabBPSK调制解调MATLABBPSK调制解调MATLAB是一种数字通信技术,广泛应用于很多通信系统中。
BPSK,即二进制相移键控调制,顾名思义是一种用于在数字通信中处理二进制值的技术。
BPSK调制解调的基本原理是将待传输的二进制数通过相移的方式进行调制,得到调制信号,然后再将调制信号解调回原始的二进制数。
BPSK调制解调MATLAB是一种通过MATLAB软件实现这一过程的技术。
1. BPSK调制的MATLAB实现BPSK调制的实现过程可以分为三个步骤:信号生成、振幅调制和噪声添加。
下面我们将详细介绍这一过程。
第一步:信号生成在MATLAB中,我们可以使用randn命令生成一个长度为n的随机信号。
生成的随机信号的取值范围在正负无穷大之间,可以使用sign命令将其转换为二进制位-1和+1。
例如,我们可以使用以下代码生成长度为100的随机信号。
在命令窗口中输入以下代码:signal = sign(randn(1,100));这样,我们就得到了一个长度为100、取值为-1和+1的二进制信号,用于进行BPSK调制。
第二步:振幅调制BPSK调制的核心就是将待传输的二进制数据通过相移的方式进行调制,也就是将数据转换为一个正弦波或余弦波。
在BPSK调制中,我们可以将0表示为正弦波,将1表示为余弦波,也可以相反地表示。
在MATLAB中,我们可以使用cos和sin命令实现振幅调制,以下代码展示了如何实现BPSK调制。
t = 0:length(signal)-1; f = 0.1; carrier = cos(2*pi*f*t); bpsk_signal = signal.*carrier;这里,t为时间,f为频率,carrier表示载波信号,而bpsk_signal就是我们要得到的调制信号。
通过将载波信号与二进制信号相乘,可以得到BPSK调制信号,也就是我们所期望的信号。
第三步:噪声添加在传输过程中,我们很难避免环境噪声的影响,因此需要在BPSK调制中添加噪声。
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 -=⊕ 1ˆˆˆn 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调制 升余弦 相关解调
BPSK调制、升余弦和相关解调是数字通信中常见的调制和解调技术。
本文将从理论和实际应用的角度介绍这三个主题,以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、BPSK调制1. BPSK调制是一种基带调制技术,全称为二进制相移键控调制(Binary Phase Shift Keying)。
它通过改变载波信号的相位来传输数字信息。
具体来说,当数字为0时,载波信号的相位不变;当数字为1时,载波信号的相位反转180度。
这样就可以在相位上进行二进制编码。
2. BPSK调制的优点是简单直观,适用于频谱效率要求不高的情况。
在实际应用中,BPSK调制常用于低速数据传输、卫星通信和短波通信等场景。
3. 在无线传感网中,由于节点之间的距离较近、数据传输速率较低,可以采用BPSK调制来实现简单可靠的通信。
二、升余弦滚降滤波器1. 在数字通信中,为了尽可能减小传输信号的带宽,减小信道间的干扰,常常采用升余弦滚降滤波器(R本人sed Cosine Filter)来进行信号的滤波和调制。
2. 升余弦滚降滤波器的频率响应在频率为0附近有较好的抑制作用,可以有效地控制信号的带宽。
其滚降特性也能够减小信号在频率间隔内的干扰,提高信号的抗干扰能力。
3. 实际应用中,升余弦滚降滤波器常用于QPSK、16QAM等多种调制方式,尤其适用于要求频谱效率高、抗干扰能力强的场景。
三、相关解调1. 相关解调是指在接收端利用发送端已知的信号来解调接收到的信号。
通过计算接收信号和已知信号的相关性,可以还原发送信号。
2. 相关解调在数字通信中有着广泛的应用,特别是在多路径传输、信道干扰较大的高速数据传输场景中效果明显。
相对于其他解调方法,相关解调在抗噪声和多径干扰方面有明显的优势。
3. GPS定位系统中采用的CDMA技术就采用了相关解调的原理,来实现对传输信号的解调和定位。
BPSK调制、升余弦滚降滤波器和相关解调是数字通信领域中重要的技术手段,它们在不同的场景中发挥着重要的作用。
bpsk解调门限
bpsk解调门限摘要:1.引言2.BPSK 解调门限的定义3.BPSK 解调门限的计算方法4.BPSK 解调门限的影响因素5.BPSK 解调门限在通信系统中的应用6.结论正文:BPSK(Binary Phase Shift Keying)是一种简单的数字调制方式,广泛应用于无线通信系统中。
在BPSK 调制和解调过程中,解调门限是一个关键参数,影响着系统的性能。
本文将详细介绍BPSK 解调门限的定义、计算方法及其在通信系统中的应用。
1.引言BPSK 是一种常见的数字调制技术,通过改变信号的相位来表示二进制数据。
在BPSK 系统中,解调门限是一个重要的参数,用于判断接收到的信号是有效信号还是噪声。
2.BPSK 解调门限的定义BPSK 解调门限是指在接收端判断BPSK 信号时,所需的最小信号幅度。
当接收到的信号幅度高于解调门限时,接收端可以准确地解调出原始数据;而当信号幅度低于解调门限时,接收端无法解调出准确的数据,此时信号被视为噪声。
3.BPSK 解调门限的计算方法BPSK 解调门限的计算方法与信号的功率、噪声功率以及信噪比有关。
根据香农公式,解调门限可以表示为:Threshold = sqrt(SNR) * (1 + Eb/No)其中,Threshold 为解调门限,SNR 为信噪比,Eb 为比特能量,No 为噪声功率谱密度。
4.BPSK 解调门限的影响因素BPSK 解调门限主要受信噪比、比特能量和噪声功率谱密度的影响。
当信噪比提高时,解调门限会降低,系统对信号的检测能力增强;而当比特能量或噪声功率谱密度增加时,解调门限会上升,导致系统性能下降。
5.BPSK 解调门限在通信系统中的应用BPSK 解调门限在通信系统中具有重要作用,它直接关系到信号的解调效果和系统性能。
在设计BPSK 通信系统时,需要根据信道特性和系统要求,合理设置解调门限,以保证系统在各种条件下都能获得较好的性能。
6.结论BPSK 解调门限是BPSK 通信系统中一个关键参数,影响着信号的解调效果和系统性能。
BPSK调制解调
BPSK调制解调一、 主要内容1、 简要阐述BPSK 调制解调原理2、 用MATLAB 进行仿真,附上仿真源程序和仿真结果,对结果进行分析。
二、 主要原理2.1 BPSK 的调制原理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度和180度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tw nT t g a t e c s nn PSK cos )]([)(2-=∑(式2—1)其中,n a 与2ASK 和2FSK 时的不同,在2PSK 调制中,n a 应选择双极性,即当发送概率为P ,1a =n ,当发送概率为1-P, 1-=n a 。
若g(t)是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲,则有当发送概率为P 时,)cos()(2t w t e c PSK = (式2—2)发送概率为1-P 时,)cos(2t w e c PSK -= (式2—3)由(式2—2)和(式2—3)可以看出,当发送二进制符号1时,已调信号)(e 2t PSK 取0度相位,当发送二进制符号为0时,)(e 2t PSK 取180度相位,则有)cos(2n c PSK t w e ϕ+=,其中发送符号1,00=n ϕ,发送符号0,0180=n ϕ。
这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式,称为二进制绝对移向方式。
下面为2PSK 信号调制原理框图2.1所示:图2.1:2PSK信号的调制原理图(模拟调制方法)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。
图2.2 BPSK信号时间波形示例2.2 BPSK解调原理2PSK信号的解调通常都采用相干解调,解调器原理如图2.3所示,在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK信号同频同相的想干载波。
图2.3:BPSK 相干解调图2.4 BPSK 解调各点时间波形在2PSK 相干信号解调过程中,当回复的相干载波产生180度倒相时,解调出的数字基带信号与将发送的数字基带信号正好相反,解调器输出数字基带信号全部错误,这通常称为“倒π”现象。
BPSK调制解调及误码率的计算
BPSK调制解调及误码率的计算BPSK (Binary Phase Shift Keying) 是一种基本的数字调制技术,常用于数字通信系统中。
它通过将数字信号映射为相位上的两个值来进行调制,并使用相干解调器进行解调。
本文将介绍BPSK调制解调的原理以及如何计算误码率。
1.BPSK调制原理:在BPSK调制中,每个二进制位(0或1)被映射为两个可能的相位值:0对应于0度相位,1对应于180度相位。
这种相位差可以通过正弦和余弦函数来实现。
-二进制信息序列被输入到调制器中。
-调制器将二进制位转换为相位值,0对应于0度相位,1对应于180度相位。
-经过调制的信号通过信道传输。
2.BPSK解调原理:BPSK解调器的任务是将传输信号恢复为原始的二进制序列。
当信号通过信道传输后,可能会受到噪声和其他干扰的影响,从而导致误码的产生。
BPSK解调的过程如下:-接收到的信号经过信道传输后,会受到噪声和其他干扰的影响,使信号的相位发生随机的偏移。
-解调器使用相干解调的方法测量接收信号的相位。
-根据测量到的相位值,解调器将信号恢复为原始的二进制序列。
3.误码率的计算方法:误码率是衡量通信系统性能的重要指标,它表示在传输过程中发生误码的概率。
对于BPSK调制,误码率的计算可以通过理论分析或仿真实验进行。
理论分析方法:在BPSK调制中,误码率的理论计算可以使用误码率表达式得到。
对于理想的信道,没有噪声和干扰,误码率的表达式为:P_e = Q(sqrt(2*Eb/N0))其中,Eb/N0表示信噪比,Q(x)为高斯函数。
对于有噪声和干扰的实际信道,可以根据信号接收的信噪比进行实际误码率的计算。
仿真实验方法:使用计算机仿真软件,可以模拟BPSK调制解调系统,并通过对大量的二进制序列进行模拟传输和解调,统计接收到的误码数量来计算误码率。
误码率的计算通过测量接收信号中发生错误的比特数与总传输的比特数之比得到。
它通常以对数的形式表示,即以dB为单位。
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、实验目的本次实验旨在深入理解 BPSK(Binary Phase Shift Keying,二进制相移键控)调制及解调的原理,通过实际操作和观察实验结果,掌握BPSK 信号的产生、传输和恢复过程,以及分析其性能和特点。
二、实验原理(一)BPSK 调制原理BPSK 是一种最简单的相移键控调制方式,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,载波的相位为 0;当输入的二进制数字为“1”时,载波的相位为π。
假设输入的二进制序列为{b_n},载波信号为cos(2πf_ct),则BPSK 调制后的信号 s(t) 可以表示为:s(t) =b_n cos(2πf_ct +φ_n)其中,φ_n = 0 当 b_n = 0,φ_n =π 当 b_n = 1。
(二)BPSK 解调原理BPSK 的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收信号与本地载波相乘后,通过低通滤波器滤除高频分量,得到包含原始信息的基带信号。
假设接收信号为 r(t) = s(t) + n(t),其中 n(t) 为加性高斯白噪声。
本地载波为cos(2πf_ct),相乘后的信号为:r(t) cos(2πf_ct) = s(t) +n(t) cos(2πf_ct)=b_n cos(2πf_ct +φ_n) +n(t) cos(2πf_ct)= 1/2 b_n 1 +cos(2φ_n) +n(t) cos(2πf_ct)经过低通滤波器后,滤除高频分量,得到:y(t) = 1/2 b_n 1 +cos(2φ_n)当φ_n = 0 时,y(t) = b_n;当φ_n =π 时,y(t) = b_n。
通过判决电路,根据 y(t) 的正负来恢复出原始的二进制数字信息。
三、实验仪器和设备1、信号源产生模块2、 BPSK 调制模块3、信道传输模块(模拟加性高斯白噪声信道)4、 BPSK 解调模块5、示波器6、频谱分析仪四、实验步骤1、连接实验设备,按照实验原理图搭建实验系统。
BPSK调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验报告一、实验目的1.了解BPSK调制及解调原理;2.掌握BPSK调制器和解调器的搭建方法;3.能够通过实验验证BPSK调制及解调的可行性。
二、实验器材1.信号源;2.信号调制器;3.信号解调器;4.示波器;5.各种连接线。
三、实验原理BPSK(Binary Phase Shift Keying)是一种基础的数字调制方式,也是最简单的相位调制方式之一、在BPSK调制中,通过将二进制数码1和0映射到不同的相位上来表示数字信号。
调制原理:1.将数字信号经过码元映射器将二进制数据转化为模拟信号;2.采用相位调制的方法,将数据信号的1和0分别对应到不同的相位上;3.将调制好的信号经过信号源发送出去。
解调原理:1.收到经过BPSK调制的信号;2.根据接收到的信号相位的变化来判断接收到的数据位是1还是0。
四、实验步骤1.搭建BPSK调制系统:将信号源连接到信号调制器,设置调制方式为BPSK,并设置合适的调制参数;2.搭建BPSK解调系统:将已调制的信号通过信号解调器接收并解调,将解调后的信号传送到示波器;3.调节信号源的参数,观察示波器上的波形变化,并记录下相应的数据;4.分析记录的数据,验证BPSK调制及解调的可行性。
五、实验结果与分析在实验中,通过调节信号源的参数和观察示波器上的波形变化,我们记录了一系列数据,如表格所示:调制参数,解调参数,实际发送数据,解调数据---------,---------,-------------,---------...,...,...,......,...,...,......,...,...,...根据记录的数据,我们可以对BPSK调制及解调的可行性进行分析。
通过观察解调数据与实际发送数据是否一致,可以评估解调器的正确性和精确度。
此外,还可以通过波形图的形状和幅度变化来验证调制及解调过程中信号的完整性和准确性。
六、实验总结BPSK调制及解调是一种基础的数字调制技术,通过将二进制数据映射到不同的相位来实现信号传输。
bpsk调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验目的本实验旨在通过实践,深入理解二进制相移键控(BPSK)调制及解调的原理和实现方法。
实验原理BPSK是一种常用的调制技术,它将二进制数字0和1分别映射为相位0度和180度的信号。
调制器通过改变载波信号的相位来实现信号的调制,解调器通过检测信号的相位来实现信号的解调。
实验步骤1.准备工作:搭建实验所需的硬件平台,包括信号发生器、混频器、示波器等设备。
2.设置信号发生器:将信号发生器的频率设置为所需的载波频率,幅度设置为适当的数值。
3.设置混频器:将混频器的输入端连接到信号发生器的输出端,输出端连接到示波器的输入端。
4.调制信号:将二进制数据流输入到调制器,根据数据流的值选择相应的相位(0度或180度)来调制载波信号。
5.发送信号:将调制后的信号发送到混频器,混频器将调制信号与载波信号相乘,并输出到示波器上进行观察。
6.解调信号:在接收端,将接收到的信号输入到解调器中进行解调。
解调器根据信号的相位来判断数据流的值(0或1)。
7.观察解调结果:将解调器的输出连接到示波器上,观察解调后的信号波形是否与原始数据相匹配。
实验结果通过以上步骤,我们成功实现了BPSK调制及解调的过程,并获得了正确的解调结果。
观察示波器上的波形,我们可以清晰地看到调制信号的相位变化以及解调信号的恢复过程。
实验分析BPSK调制及解调是一种简单直观的调制技术,它在数字通信系统中得到了广泛应用。
通过本次实验,我们更加深入地了解了BPSK调制及解调的原理和实现过程,同时也对数字通信系统的工作原理有了更清晰的认识。
实验总结本次实验通过实际操作,深入理解了BPSK调制及解调的原理和实现方法。
通过观察示波器上的波形,我们成功地验证了BPSK调制及解调的正确性。
这对于我们进一步学习和实践数字通信系统具有重要意义。
参考文献暂无注意:该实验报告仅为参考样例,具体内容和格式要根据实际情况进行调整。
bpsk调制解调原理相关书籍
标题:深入理解BPSK调制解调原理:相关书籍推荐一、BPSK调制解调原理概述在数字通信领域,二进制相移键控(BPSK)调制解调技术是一种常见的调制解调方式。
它通过改变载波的相位来表示数字信号的“0”和“1”,在无线通信、卫星通信以及光通信等领域中得到广泛应用。
深入理解BPSK调制解调原理对于理解数字通信系统以及解决实际工程问题具有重要意义。
二、相关书籍推荐1. 《数字通信原理》(作者:李文光)该书系统地介绍了数字调制技术,包括BPSK调制解调原理在内的多种调制方式。
书中详细阐述了BPSK调制原理、解调原理、误码率性能分析等内容,适合作为数字通信专业的教材使用,也适合工程技术人员参考。
2. 《数字通信系统设计与应用》(作者:杨宗坤)该书介绍了数字通信系统的基本原理、技术规格以及应用场景。
其中对于BPSK调制解调原理进行了深入分析,结合实际案例进行讲解,对于理解BPSK调制解调技术有很好的辅助作用。
3. 《现代数字通信》(作者:周文杰)本书系统介绍了现代数字通信技术,其中有专门章节对BPSK调制解调原理进行了详细介绍。
该书理论与实践并重,适合具有一定数字通信基础的读者阅读,对于BPSK调制解调原理的理解和应用具有很好的指导意义。
三、选择适合自己的书籍阅读以上推荐的书籍时,读者可以根据自身的专业水平和兴趣爱好进行选择。
对于初学者来说,建议先选择针对初学者编写的教材,如《数字通信原理》;对于已经有一定通信基础的人员,可以选择更深入的专业书籍进行学习。
四、其他学习资源推荐除了书籍之外,还可以通过网络课程、学术论文、专业全球信息湾等途径进行学习。
国内外许多知名大学都会开设相关的数字通信课程,通过网络评台可以观看这些课程的录像,并进行学习与交流。
各种学术期刊和专业全球信息湾上也会有大量的相关论文和技术资料可供参考。
五、结语BPSK调制解调技术是数字通信领域的重要内容之一,深入理解其原理对于相关领域的研究和应用至关重要。
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,DBPSK调制及解调、载波同步实验报告
实验十一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)1、连线2、开电、设置主控菜单3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz4、实验操作及波形观测。
(1)以9号模块“NRZ-I”为触发,观测“T”;(2)以9号模块“NRZ-Q”为触发,观测“Q”。
(3)以9号模块“基带信号”为触发,观测“调制输出”。
思考:分析似上观测的波形,分析与ASK有何关系?ASK基带中带有直流分量,与载波相乘后有载波分量;BPSK反相后基带信号由单极性变成双极性,相乘后,就没有载波分量,也就是没有频谱中没有尖峰。
实验项目二BPSK解调观测(9号模块)概述:本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形,观察是否有延时现象,并且验证BPSK解调原理。
观测解调中间观测点TP8,深入理解BPSK解调原理。
1、保持实验项目一中的连线。
将9号模块的S1拨为“0000”2、以9号模块的“基带信号”为触发,观测13号模块的“SIN”,调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定,即恢复出载波。
3、以9号模块的“基带信号”为触发观测“BPSK解调输出”,多次单击13号模块的“复位”按键。
观测“BPSK解调输出”的变化。
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】。
通信原理BPSK调制与解调
新疆师范大学实验报告2020年5月18日课程名称通信原理实验项目实验六:BPSK调制与解调物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、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&信号源模块2.9号数字调制解调模块3.13号同步模块4.示波器三、实验原理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、实验步骤五、实验分析●BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪,使一方为0,另一方为1,从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
●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。
●同步载波的相位发生变化,如0相位变为π相位或π相位变为0相位,则恢复的数字信息就会发生“0”变“1”或“1”变“0”,从而造成错误的恢复。
这种因为本地参考载波倒相,而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒π”现象或“反向工作”现象。
六、实验分析●BPSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能采用相干解调的方法。
●B2PSK信号与上节课所做的2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号s(t)的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。
实验4-BPSK调制解调仿真精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版实验四BPSK调制解调仿真【实验目的】加深移动通信系统中调制解调的理解;能够使用 Matlab(或者 C 语言)进行通信系统调制解调基带仿真,并进行性能分析;【实验内容】使用 Matlab (或者 C 语言)仿真 BPSK调制解调(只能相干解调)过程;比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同;仿真 AWGN 信道下 BPSK的误码率;【实验设备】一台PC机【实验步骤】1.产生发送信息比特;2.对信息比特进行 BPSK调制;3.将 BPSK调制后的发送信号经过 AWGN 信道,从而获得接收信号波形;4.比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同;5.对接收信号进行 BPSK解调;6.通过蒙特卡洛方法,仿真系统误码率,画出 BPSK调制解调误码率曲线。
【实验报告】按照要求完成实验报告。
实验报告中要求给出不同信噪比条件下(信噪比分别为-5dB,0dB,5dB,10dB)接收端的星座图。
画出AWGN 信道下 BPSK调制解调误码率曲线。
一、仿真程序及说明clc;clear all ;n=1000;SNR=[-5 0 5 10];source=randint(1,n);In_BPSK=source*2-1;for i=1:length(SNR)Y(i,:)=AWGN(In_BPSK,SNR(i));endY_RE=Y;Y_RE(find(Y>0))=1;Y_RE(find(Y<0))=0;for i=1:length(SNR)Y_ERRO(i,:)=abs(Y_RE(i,:)-source)Y_BIT(i)=sum(Y_ERRO(i,:))/n/误码率 = 错误码元数 / 传输总码元数endsemilogy(SNR,Y_BIT);grid on ;title(' 误码率' );figuresubplot(4,1,1);plot(Y(1,:),0,'*');title('SNR=-5dB');subplot(4,1,2);plot(Y(2,:),0,'*');title('SNR=0dB');subplot(4,1,3);plot(Y(3,:),0,'*');title('SNR=5dB')subplot(4,1,4);plot(Y(4,:),0,'*');title('SNR=10dB');二、总结通过这次试验,巩固的BPSK调制解调以及星座图的知识,也让我们对于不同性噪比下系统性能的优异有了更深的认识。
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。
bpsk调制与解调的过程
bpsk调制与解调的过程BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制与解调是一种基于相位差变化的数字调制技术,常用于数字通信领域。
通过对二进制数据进行调制和解调,BPSK能够在信号传输时提供较高的抗干扰性能和误码率性能。
1. 调制过程BPSK调制过程中,将二进制数据转化为相位差变化,实现了数字信号的传输和解析。
具体步骤如下:a. 输入二进制数据:首先,需要准备要传输的二进制数据,这些数据以0和1的形式表示信息。
b. 利用载波信号进行调制:BPSK调制使用正弦波载波信号作为基准,根据输入的二进制数据改变载波信号的相位。
c. 改变相位差:对于输入的二进制数据中的0,保持载波信号相位不变;对于输入的二进制数据中的1,将载波信号相位进行反转。
d. 调制输出:经过相位差变化后的信号即为调制后的信号输出,可继续通过信道传输。
2. 解调过程在接收端,对调制后的信号进行解调将还原出原始的二进制数据。
BPSK解调过程如下所示:a. 接收调制后的信号:接收器接收到经过信道传输的调制信号。
b. 匹配滤波:通过匹配滤波器对接收到的信号进行处理,去除噪声和多路径干扰。
c. 相测:通过对滤波后的信号进行相位测量,确定信号的相位差变化。
d. 判决输出:根据测量的相位差变化,将其映射为二进制数据,输出所接收到的信息。
3. 特点与应用BPSK调制与解调在数字通信系统中应用广泛,主要由于以下特点:a. 抗干扰性强:BPSK调制利用相位差变化表示信息,较强的相位鉴别能力使得BPSK信号在强噪声环境下依然能够被正确解调。
b. 误码率性能好:相位差变化的调制方式使BPSK调制具有较低的误码率,能够有效降低传输中的误差。
c. 简单实现:BPSK调制与解调的算法相对简单,实现难度较低,适用于各种数字通信设备。
BPSK调制与解调广泛应用于数字通信系统中,如无线通信、卫星通信、调频广播等领域。
通过采用相位差变化来表示信息,BPSK调制保证了传输的可靠性和稳定性,为现代通信技术的发展做出了重要贡献。
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一、 主要内容1、简要阐述BPSK 调制解调原理2、用MATLAB 进行仿真,附上仿真源程序和仿真结果,对结果进行分析。
二、 主要原理2.1 BPSK 的调制原理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度和180度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t w nT t g a t e c s nn PSK cos )]([)(2-=∑ (式2—1)其中,n a 与2ASK 和2FSK 时的不同,在2PSK 调制中,n a 应选择双极性,即当发送概率为P ,1a =n ,当发送概率为1-P, 1-=n a 。
若g(t)是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲,则有当发送概率为P 时,)cos()(2t w t e c PSK = (式2—2) 发送概率为1-P 时,)cos(2t w e c PSK -= (式2—3)由(式2—2)和(式2—3)可以看出,当发送二进制符号1时,已调信号)(e 2t PSK 取0度相位,当发送二进制符号为0时,)(e 2t PSK 取180度相位,则有)cos(2n c PSK t w e ϕ+=,其中发送符号1,00=n ϕ,发送符号0,0180=n ϕ。
这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式,称为二进制绝对移向方式。
下面为2PSK 信号调制原理框图2.1所示:图2.1:2PSK 信号的调制原理图(模拟调制方法)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。
图2.2 BPSK 信号时间波形示例2.2 BPSK 解调原理2PSK 信号的解调通常都采用相干解调,解调器原理如图2.3所示,在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK 信号同频同相的想干载波。
图2.3:BPSK 相干解调图2.4 BPSK 解调各点时间波形b a d ec在2PSK 相干信号解调过程中,当回复的相干载波产生180度倒相时,解调出的数字基带信号与将发送的数字基带信号正好相反,解调器输出数字基带信号全部错误,这通常称为“倒π”现象。
为了解决这一问题,提出二进制差分相位键控2DPSK ,2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息的,假设前后相邻码元的载波相位差为ϕ∆,ϕ∆=0,表示数字信息“0”,当πϕ=∆,表示数字信息“1”,也可以当πϕ=∆,表示数字信息“0”,ϕ∆=0,表示数字信息“1”。
2DPSK 用下面方法实现:首先对二进制数字基带信号进行差分编码,将绝对吗便是成二进制信息变换成用相对码表示二进制信息,然后再进行绝对调相,从而产生二进制差分相位键控信号。
调制原理如图2.3所示:图2.3:2DPSK 信号调制器原理图2DPSK 相干解调原理与2PSK 相干解调原理想似,只是在抽样判决后加了码反变换器,使回复的相对码,再通过码反变换器换为绝对码,从而恢复出发送的二进制数字信息,输出的绝对码不会发生任何倒置现象,从而解决载波相位模糊问题。
也可采用差分相干解调,解调原理是直接比较前后码元的相位差,从而恢复出发送的二进制数字信息,由于解调的同时完成码反变换作用,故解调器中不需要码反变换器。
三、基于MATLAB 的BPSK 调制解调仿真3.1 仿真输出各点结果 1)产生随机的二进制比特序列本程序传送的信号是利用随机函数产生随机的十比特二进制流。
实际通信中不少信道都不能直接传送基带信号,必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即所谓正弦载波调制。
正弦波可以作为数字模拟调制系统和数字调制系统的载波。
输出框图如下2)随机二进制信号的频谱3)产生载波信号从原理上来说,受调载波的波形可以是任意的,只要已调信号适合于信道传输就可以了。
但实际上,在大多数数字通信系统中,都寻则正弦信号作为载波。
这是因为正弦信号形式简单,便于产生及接收。
因为信息速率2400b/s,载频4800Hz,一个Ts两个载波信号。
4)载波信号频谱5)2PSK调制信号6)2PSK调制信号频谱7)高斯白噪声实际信道处于一个充满了各种干扰的环境中,因此,调制信号不可能无干扰的在信道中传输。
为了逼真的模拟调制信号的传输环境,所以在已调信号上叠加上高斯白噪声。
在完成调制后,将形成的调制信号送到高斯白噪声的加性信道中,相当于在原信号的基础上加入高斯白噪声。
8)高斯白噪声频谱9)2psk叠加白噪声波形10)2PSK叠加白噪声频谱11)滤波器的设计:当信号接收机接收到信号后,该信号是经过调制和叠加噪声后的信号,不能为人们所用,为了使接收到的信号能为人们所用,只用对接收到的信号进去滤波和反调制(即解调)处理。
载波频率4800b/s,信息速率为2400b/s,因为二进制所以码元速率2400B,带通滤波器设计指标:通带上、下界频率分别为2400Hz,6400Hz,通带最大衰减为0.5dB,阶数为5。
实验设计的是数字滤波器,MATLAB信号处理工具提供椭圆滤波器的设计函数有ellipap,ellipord,以及ellip,仿真中利用ellip函数计算椭圆模拟滤波器系统函数向量系数BB1,AB1。
低通滤波器的设计与带通滤波器设计方法类似,设计指标:通带截止频率1200Hz, 通带最大衰减为0.5dB,阶数为5。
MATLAB工具箱中filter是一维数字滤波器,使用方法:Y=filter(B,A,X),输入X为滤波前序列,Y为滤波后结果序列,B/A提供滤波器系数函数,B为分子,A为分母。
设计好滤波器后,使用filter函数使调制信号通过带通滤波器,使调制信号与载波相乘进行相干解调后的调制信号通过低通滤波器进行滤波。
12)调制信号通过带通滤波器13)调制信号通过带通滤波器的频谱14)带通滤波器单位冲激响应15)带通滤波器频率响应16)调制信号与载波相乘进行相干解调17)调制信号与载波相乘后信号频谱18)低通滤波器单位冲激响应19)低通滤波器频率响应20)解调信号通过低通滤波器21)解调信号通过低通滤波器后信号频谱22)抽样判决后的信号23)2PSK相干解调系统性能Pe=0.5*erfc(sqrt(SNR)),SNR为信噪比。
24)2DPSK差分相干解调系统性能通过相干解调和低通滤波器后的信号,通过抽样判决后,原则上能恢复成系统发送的二进制基带信号,但是在实际的解调调制的过程中,BPSK系统往往会出现“倒相”,因此在抽样判决的时候需要注意这个问题。
为解决这个问题,现在在实际应用中大多数都采用二进制差分相移键控(2DPSk)。
Pe=0.5*exp(-SNR)25)相干解调与差分相干解调误码率比较3.2 仿真结果分析让随机产生的十比特二进制流在已知载波频率的情况下进行调制,获得的调制信号能很好的反应出在真实的通信系统中对数字基带信号进行的调制效果。
不过在真实的通信系统中,因为调制的环境里存在许多电磁干扰,还有因为仪器的精密度原因,导致调制信道达不到理想的状态,会存在一些失真。
但是随着技术的不断发展进步,失真度在慢慢的减小,以至于基本上能达到理想状况下的调制。
真实的传输信道都是处于存在多种干扰的大自然中,因此在传输信息的时候会在已调信号上叠加很多噪声,这些噪声混杂在一起称之为白噪声。
为了模拟真实的传输环境,因此在调制信号上叠加了高斯白噪声。
在接收端,把接收到的信号进行相干解调,解调后的波形是有一定失真并且存在一定规律的模拟波形,因此在调制后会把调制信号通过一个低通的滤波器,滤掉传输波形频率以外的波形,即噪声。
调制信号通过低通滤波器后还不是我们所要的二进制波形,是模拟的波形数据,因此必须对改模拟波形进行抽样判决。
抽样判决的条件根据调制的时的“0”“π”相位来确定。
在本实验仿真情况下,模拟系统成功的恢复了发送的二进制基带信号。
但是在实际的通信系统中,往往由于系统所在的环境、仪器的精密度、系统中的各种电磁干扰,导致了调制解调都不能百分之百得都正确,存在一定的误差,这个误差称之为误码率。
在BPSK信号中,相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。
由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息,所以又称为绝对相移。
在前面已经说过,BPSK相干解调时,由于载波恢复中相位有0、π的模糊性,导致解调过程中出现“反相工作”现象,恢复出的数字信号“1”和“0”倒置,从而使BPSK在实际中难以应用。
为了克服这个缺点,人们提出了二进制差分相移键控(2DPSK)方式。
2PSK与2DPSK系统比较:1、从图看出,差分相干解调误码率比2PSK相干解调误码率大,相同信噪比下,相干解调2PSK系统的误码率小。
2、检测这两种信号时判决器均可工作在最佳门限电平(零电平)。
3、2PSK存在反向工作问题,而2DPSK系统不存在。
四、源程序Clc;clear%产生比特信号t=0:0.01:9.99;a=randint(1,10);m=a(ceil(t+0.01));figure(1)plot(t,m)title('产生随机十比特二进制比特序列');axis([0,10,-2,2]);%载波信号%fc=4800;fs=100000;ts=0:1/fs:(1000-1)/fs;carry=cos(2*pi*fc*ts/2.5); %因为信息速率2400b/s,载频4800Hz,一个Ts两个载波信号,不除2.5是五个载波figure(2)plot(t,carry)title('载波信号')axis([0,10,-2,2]);%2psk调制%e_2psk=cos(2*pi*fc*ts/2.5+pi*m);;figure(3)plot(t,e_2psk)title('2psk调制信号');axis([0,10,-2,2]);%产生高斯白噪声a=0.1;noise=a*wgn(1,1000,10); %产生1行1000列的高斯白噪声为10dBW figure(4)plot(t,noise)title('高斯白噪声');axis([0,10,-2,2]);%调制信号叠加高斯白噪声e2psk=e_2psk+noise;figure(5)plot(t,e2psk)title('2psk叠加白噪声波形')axis([0,10,-2,2]);%带通滤波器的设计%[BB1,AB1]=ellip(5,0.5,60,[2400,6400]*2/100000); %带通滤波器通带上、下界频率分别为2400Hz,6400Hz,通带最大衰减为0.5dB,阶数为5,计算带通滤波器系统函数分子分母多项式系数向量BB1和AB1e_2psk1=filter(BB1,AB1,e2psk); %带通滤波器滤除带外噪声figure(6)plot(t,e_2psk1)title('调制信号通过带通滤波器')%相干解调与载波相乘e_2psk2=e_2psk1.*carry*2;figure(7)plot(t,e_2psk2)title('调制信号与载波相乘进行相干解调')axis([0,10,-2,2]);%设计低通滤波器[BB2,AB2]=ellip(5,0.5,60,700*2/100000); %通滤波器通带截止频率分别为700Hz,通带最大衰减为0.5dB,阶数为5,计算低通滤波器系统函数分子分母多项式系数向量BB2和AB2e_2psk3=filter(BB2,AB2,e_2psk2);figure(8)plot(t,e_2psk3)title('解调信号通过低通滤波器')%抽样判决for i=0:9if(e_2psk3((i+1)*100)>0)e_2psk4(i*100+1:(i+1)*100)=zeros(1,100);elsee_2psk4(i*100+1:(i+1)*100)=ones(1,100);endendfigure(9)plot(t,e_2psk4)title('抽样判决后的信号')axis([0,10,-2,2]);%频谱观察%随机信号的频谱T=t(end);df=1/T;N=length(m);f=(-N/2:N/2-1)*df;sf=fftshift(abs(fft(m)));figure(10)plot(f,sf)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('随机二进制信号的频谱')%载波信号频谱sfcarry=fftshift(abs(fft(carry))); figure(11)plot(f,sfcarry)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅')title('载波信号的频谱')%2psk调制信号频谱sfe_2psk=fftshift(abs(fft(e_2psk))); figure(12)plot(f,sfe_2psk)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('2psk调制信号频谱')%高斯白噪声的频谱sfnoise=fftshift(abs(fft(noise))); figure(13)plot(f,sfnoise)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('高斯白噪声的频谱')%调制信号叠加高斯白噪声的频谱sfe2psk=fftshift(abs(fft(e2psk))); figure(14)plot(f,sfe2psk)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('调制信号叠加高斯白噪声的频谱') %调制信号通过带通滤波器的频谱sfe_2psk1=fftshift(abs(fft(e_2psk1))); figure(15)plot(f,sfe_2psk1)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('调制信号通过带通滤波器后的频谱') %相干解调,调制信号与载波相乘的频谱sfe_2psk2=fftshift(abs(fft(e_2psk2))); figure(16)plot(f,sfe_2psk2)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('调制信号与载波相乘的频谱')%解调信号通过低通滤波器后的频谱sfe_2psk3=fftshift(abs(fft(e_2psk3))); figure(17)plot(f,sfe_2psk3)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('解调信号通过低通滤波器后的频谱') %抽样判决后的信号的频谱sfe_2psk4=fftshift(abs(fft(e_2psk4))); xlabel('频率/Hz');figure(18)plot(f,sfe_2psk4)xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('抽样判决后的信号的频谱')%滤波器单位冲激响应%带通滤波器单位冲激响应figure(18)dimpulse(BB1,AB1)title('带通滤波器单位冲激响应')axis([0,5000,-0.06,0.06]);%低通滤波器单位冲激响应figure(19)dimpulse(BB2,AB2)axis([0,1000,-0.02,0.02]);title('低通滤波器单位冲激响应')%滤波器频率响应曲线%带通滤波器频率响应曲线figure(20)w=0:0.1:2*pi*0.3;freqz(BB1,AB1,w)title('带通滤波器幅频相频曲线')%低通滤波器频率响应曲w=0:0.1:2*pi*0.3;figure(21)freqz(BB2,AB2,w)title('低通滤波器幅频相频曲线')%10.^(-2)-10.^(-6)误码曲线r=0:1:11;rr=10.^(r/10);pe=0.5*(erfc(sqrt(rr)));figure(22)semilogy(r,pe)xlabel('r/dB');ylabel('pe');title('相干解调下,10.^(-2)-10.^(-6)误码曲线') %不同强度白噪声下误码率r=-8:4:16;rr=10.^(r/10);pe=0.5*(erfc(sqrt(rr)));figure(23)semilogy(r,pe1)xlabel('r/dB');ylabel('pe');title('2PSK相干解调下误码率曲线')pe2=0.5*exp(-rr);figure(24)semilogy(r,pe2)xlabel('r/dB');ylabel('pe');title('差分相干解调下误码率曲线')figure(25)semilogy(r,pe1,'r')hold onsemilogy(r,pe2,'b')xlabel('r/dB');ylabel('pe');legend('差分相干解调误码率','相干解调误码率',3)五、心得体会本次这个作业涉及到的内容是在本科学习的2PSK调制解调,那是学习觉得原理很简单,但那时只是纯粹学习原理理论,并没有亲自动手去实现那些过程,去画出各点的波形。