
BPSK调制及解调实验报告
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。
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】。
将9号模块的S1拨为0000,调节信号源模块W3使256KHz载波信号峰峰值为3V。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KH
BPSK调制解调
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。
主要原理2.1BPSK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(式2—1)其中,与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,应选择双极性,即当发送概率为P,,当发送概率为1-P,。
若是脉宽为、高度为1的矩形脉冲,则有当发送概率为P时,(式2—2)发送概率为1-P时,(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,已调信号取0度相位,当发送二进制符号为0时,取180度相位,则有,其中发送符号1,,发送符号0,。
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2.2BPSK信号时间波形示例2.2BPSK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:B
MATLAB中QPSK的调制解调程序
帮你找了一个,QPSK仿真,格雷码,瑞利衰减信道,加性高斯白噪声,已在Matlab 2009中运行通过:
编写m文件,完成BPSK调制在AWGN信道下的性能仿真
我知道 我就不告诉你
用verilog的QPSK调制解调系统详细讲解有图就更好了,跪求啊
早在本世纪初人们就了解通讯的重要性.从电子时代初期开始,随着技术的不断发展,本地通讯与全球通讯的壁垒被打破,从而导致我们所生存的世界变得越来越小,人们分享知识和信息也更加容易.贝尔和马可尼可谓通讯事业的鼻祖,他们所完成的开拓性工作不仅为现代信息时代奠定了基础,而且为未来电讯发展铺平了道路.传统的本地通讯借助于电线传输,因为这既省钱又可保证信息可靠传送.而长途通讯则需要通过空间电波传送信息.从系统硬件设备方面考虑这很方便省事,但是从传送信息的准确性考虑,却导致了信息传送不确定性增加,而且由于常常需要借助于大功率传送设备来克服因气象条件,高大建筑物以及其他各种各样的电磁干扰.各种不同类型的调制方式能够根据系统造价,接收信号品质要求提供各种不同的解决方案,但是直到不久以前它们大部分还是属于模拟调制范畴,频率调制和相位调制噪声小,而幅度调制解调结构要简单的多.最近由于低成本微控制器的出现以及国内移动电话和卫星通信的引入,数字调制技术日益普及.数字式调制具有采用微处理器的模拟调制方式的所有优点,通讯链路中的任何不足均可借助于软件根除,它不仅可实现信息加密,而且通过误差校准技术,使接收到的数据更加可靠,另外借助于DSP,还可减小分配给每个用户设备的有限带宽,频率利用率得以提高.如同模拟调制,数字调制也可分为频率调制,相位调制和幅度调制,性能各有千秋.由于频率,相位调制对噪声抑制更好,因此成为当今大多数通讯设备的首选方案,下面将对其详细讨论.数字调频数字调频数字调频数字调频对传统的模拟频率调制(FM)稍加变化,即在调制器输入端加一个数字控制信号,便得到由两个不同频率的正弦波构成的调制波,解调该信号很简单,只需让它通过两个滤波器后就可将合成波变回逻辑电平信号.通常,这种调制方式称为频移键控(FSK).数字调相数字调相数字调相数字调相数字相位调制(或相移键控—PSK)与频率调制很相似.不过它的实现是通过改变发送波的相位而非频率,不同的相位代表不同的数据.PSK最简单的形式为,利用数字信号对两个同频,反相正弦波进行控制,不断切换合成调相波.解调时,让它与一个同频正弦波相乘,其乘积由两部分构成:2倍频接收信号的余弦波;与频率无关,幅度与正弦波相移成正比的直流分量.因此采用低通滤波器滤掉高频成分后,便得到与发送波相应的原始调制数据.仅从概念上难以描述清楚,稍后我们将对上述结论进行数学证明.正交相移调制正交相移调制正交相移调制正交相移调制如果对上述PSK概念进一步延伸,可推测调制的相位数目不仅限于两个,载波应该能够承载任意数目的相位信息,而且如果对接收信号乘以同频正弦波就可解调出相移信息,而它是与频率无关的直流电平信号.正交相移调制(QPSK)正是基于该原理.利用QPSK,载波可以承载四种不同的相移,分别代表四个不同的二进制代码数据.初看这似乎毫无意义,但现在这种调制方式却使同一载波能传送4比特的信息而非原来的2比特,从而使载波的频带利用率提高了一倍.相位调制以及QPSK调制的解调:有欧拉公式:把两个正弦波相乘,得:2costjtjeetωωω+=jeettjtj2sinωωω=QPSK调制器2从上式可以看出,两个同频正弦波(一个为输入信号,另一个为接收混频器本振信号)相乘,其乘积为一个幅度只有输入信号一半,频率加倍的高次谐波迭加一个幅度为1\\\/2的直流偏置.类似地,sinωt与cosωt相乘的结果为:只有二次谐波,无直流成分.现在可以推断,sinωt与任意相移的同频正弦波sin(ωt+ )相乘,其乘积—解调波,均含有输入信号的二次谐波,同时还包括一个与相移 有关的直流成分.证明如下:上述等式验证了前面推断的正确性,即包含于载波中的相移可用同频的本振正弦波对其相乘,然后通过一低通滤波器滤波,便解调出与相移多少相对应的不同的直流电压.不幸的是,上式仅限于两相限应用,因为它不能把π\\\/2与-π\\\/2相移区分开.因此,为了准确地解调出分布于四个相限的相移信息,接收端需要同时采用正弦型和余弦型本振信号对输入信号做乘积,滤掉高次谐波再进行数据重构.其证明过程即上述数学证明的延伸,如下所示:因此,如果把相移量±π\\\/4和±3π\\\/4的载波与同频正弦型和余弦型本振信号做乘积便会得到4种不同的输出状态(见图1).时域波形如图2所示.teeejeejeettjtjtjtjtjtjωωωωωωωω2cos21214222sin2022 =+ =×=--等式1tjeettjtjωωωωω2sin4cossin22==×2)(2cos2cos24422)sin(sin)2()2()()()2()()(ω ωωω ω ωω ωω ωω ωωω+=++=+ =×=+×+ ++ + teeeeeeejeejeetttjjjtjttjttjtjtjtjtjtj2sin2)2sin(22)2sin(422)sin(cos)2()()()2()()(ωωωωω ωω ωωω++=++=+ =×+=+×+ ++ + teetjeeeejeeeettjjjjjtjtjtjtjtjQPSK调制器3上述理论很容易被接受,根据它,从载波中获得信息很简单,只要在接收端混频器输出加上一级低通滤波器,再对数据重新组合,便能将它们变为相应的逻辑电平信号.然而在实际应用中,要得到与输入信号准确同步的本振信号并非易事.如果本振信号的相位相对于输入信号在变化,则相量图中的信号会旋转变化,其大小等于两者的相位差.更进一步,如果本振信号的相位与频率相对输入信号均在变化,则相量图中的相量会不断地旋转变化.因此,解调电路前端输出均有一级A\\\/D变换器,由本振信号的相位和频率变化引起的任何误差均可在后级DSP中得到修正.利用单片硅锗工艺的优势,上述所有前端电路都能集成从而保证了可靠性.MAX2450就是一个很好的验证,它是一种集成的,超低功耗正交调制解调器.MAX2450仅仅是MAXIM公司众多内置移相器,本地振荡器和混频器集成电路之一.其解调输出信号可直接与双路高速A\\\/D变换器相连(如MAX1002,MAX1003),再后接DSP.由于MAX2450是专为35MHZ~80MHZ中频(IF)应用设计的,高达2.5GHZ的射频(RF)信号可先利用MAX2411A进行下变频.MAX2411A是一种内置低噪声放大器(LNA),本振的高频上下变频器,其LNA的输出可与镜像抑制滤波器相连接.还有一种更有效的方案,即利用一个直接变频调谐IC将射频信号一次变频到基带信号.MAX2102和MAX2105就属于这类IC,它们能把高达2150MHZ的射频直接向下变为I,Q基带信号,相对于多级变换而言,成本更低.当然,上述产品只是MAXIM公司日益增多的射频IC中的一部分.借助于5种高频工艺,MAXIM正在开发超过70个品种的标准高频集成电路,另外还有52种专用集成电路电路(ASIC)也正在开发过程中.MAXIM公司在高频,无线,光纤,电缆以及仪器领域正扮演越来越重要的角色.
急寻一份QPSK的调制原理
在实际的调谐解调电路中,采用的是非相干载波解调,本振信号与发 射端的载波信号存在频率偏差和相位抖动,因而解调出来的模拟I、Q基带信号是带有载波误差的信号。
这样的模拟基带信号即使采用定时准确的时钟进行取样判 决,得到的数字信号也不是原来发射端的调制信号,误差的积累将导致抽样判决后的误码率增大,因此数字QPSK解调电路要对载波误差进行补偿,减少非相干载 波解调带来的影响。
此外,ADC的取样时钟也不是从信号中提取的,当取样时钟与输入的数据不同步时,取样将不在最佳取样时刻进行所得到的取样值的统计信噪 比就不是最高,误码率就高,因此,在电路中还需要恢复出一个与输入符号率同步的时钟,来校正固定取样带来的样点误差,并且准确的位定时信息可为数字解调后 的信道纠错解码提供正确的时钟。
四相移相键控(QPSK)调制及解调为什么相干解调时解调输出的基带信号是两电平的
用一个载波发生器,再90度移相不久与第一个载波正交了吗
调制信号分别与俩载波平衡调制再相加就变成QPSK信号了。
由于QPSK信号可看成两个正交2PSK信号的合成,所以解调时用两个2PSK相干解调器构成解调电路。
相干解调法我就不解释了,网上到处都是



