实验一 四相移相键控（QPSK ）调制及解调实验
一、 实验目的
1、了解QPSK 调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK 相干及非相干时的解调特性。
二、 实验内容
1、观察I 、Q 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。
2、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。
3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三、 基本原理
1、QPSK 调制原理
QPSK 又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。
QPSK 利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。我们把组成双比特码元的前一信息比特用a 代表，后一信息比特用b 代表。双比特码元中两个信息比特ab 通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。图1-1（a ）表示A 方式时QPSK 信号矢量图，图1-1（b ）表示B 方式时QPSK 信号的矢量图。
由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A 方式中：45°、135°、225°、315°，则数据k I 、k Q 通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值±2/2；B 方式中：0°、90°、180°、270°，则数据k I 、k Q 通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值±1、0。
表1-1 双比特码元与载波相位关系
(0,1)
(1,1)(0,0)
参考相位
参考相位
(a)(b)
图1-1 QPSK信号的矢量图
下面以A方式的QPSK为例说明QPSK信号相位的合成方法。
串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行序列，然后通过基带成形得到的双极性序列（从D/A转换器输出，幅度为±2/2）。设两个双极性序列中的二进制数字分别为a和b，每一对ab称为一个双比特码元。双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图1-2中虚线矢量，将两路输出叠加，即得到QPSK调制信号，其相位编码关系如表1-2所示。
a(1)b(1)
b(0)
a(0)
图1-2 矢量图
表1-2 QPSK 信号相位编码逻辑关系
用调相法产生QPSK 调制器框图如图1-3所示。
图1-3 QPSK 调制器框图
01010011011100
图1-4 二进制码经串并变换后码型
由图1-3可以看到，QPSK 的调制器可以看作是由两个BPSK 调制器构成，输入的串行二进制信息序列经过串并变换，变成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性的二电平信号I （t ）和Q （t ），然后对cos A t ω和sin A t ω进行调制，相加后即可得到QPSK 信号。经过串并变换后形成的两个支路如图1-4所示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即I 支路；另外一路称为正交支路，即Q 支路。 2、QPSK 解调原理
由于QPSK 可以看作是两个正交2PSK 信号的合成，故它可以采用与2PSK 信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK 信号相干解调器构成，其原理框图如图1-5所示。
图1-5 QPSK 解调原理框图
四、 实验原理
1、实验模块简介
本实验需用到基带成形模块、IQ 调制解调模块、码元再生模块及PSK 载波恢复模块。 （1）基带成形模块：
本模块主要功能：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。
（2）IQ调制解调模块：
本模块主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；
完成射频信号正交解调。
（3）码元再生模块：
本模块主要功能：从解调出的IQ基带信号中恢复位同步，并进行抽样判决，然后并串转换后输出。
（4）PSK载波恢复模块：
本模块主要功能：与IQ调制解调模块上的解调电路连接起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。本实验只使用其载波源。
2、实验框图及电路说明
a、QPSK调制实验
图1-6 QPSK调制实验框图
QPSK调制的实验框图如图1-6所示，基带成形模块产生的PN码（由PN31端输出，码型为111100010011010）输入到串并转换电路中（由NRZ IN端输入）进行串并转换，成为IQ两路基带信号，输出的IQ两路数字基带信号（观测点为NRZ-I，NRZ-Q），经波形预取电路判断，取出相应的模拟基带波形数据，经D/A转换后输出（观测点为I-OUT，Q-OUT，分别于NRZ-I，NRZ-Q波形反相）。IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行PSK调制，然后相加形成QPSK调制信号，经放大后输出。QPSK已调信号载波为10.7MHz，是由21.4MHz本振源经正交分频产生。
b、QPSK解调实验
图1-7 QPSK解调实验框图
QPSK解调实验原理框图如图1-7所示，QPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ 解调电路分别进行PSK相干解调，相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。解调输出的IQ两路模拟基带信号送入码元再生模块进行抽样判决，转换为数字信元后再进行并串转换后输出。抽样判决前IQ信号需经整形变为二值信号，并且需恢复位同步信号。位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。
IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供，此时解调变为非相干解调，从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大，无法进行码元再生。
五、实验步骤
1、在实验箱上正确安装基带成形模块（以下简称基带模块）、IQ调制解调模块（以下简
称IQ模块）、码元再生模块（以下简称再生模块）和PSK载波恢复模块。
2、QPSK调制实验。
a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下连接：
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、按基带成形模块上“选择”键，选择QPSK模式（QPSK指示灯亮）。
c、用示波器观察基带模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点，并分别与“NRZ IN”测
试点的信号进行对比，观察串并转换情况。
d、用频谱分析仪观测调制后QPSK信号频谱（可用数字示波器上FFT功能替代观测），
观测点为IQ模块调制单元的“输出”端（TP4）
3、QPSK相干解调实验。
a、关闭实验箱总电源，保持步骤2中的连线不变，用同轴视频线完成如下连接：
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、示波器探头分别接IQ解调单元的“I-OUT”及“Q-OUT”端，观察解调波形。
c、对比观测解调前后的I路信号
示波器探头分别接IQ模块的“I-OUT”端及的“I-IN”端，注意观察两者是否一致。
（若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按下IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。）
d、对比观测解调前后的Q路信号
示波器探头分别接IQ模块的“Q-OUT”端及“Q-IN”端，注意观察两者是否一致。
（若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可将按IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。）
4、QPSK再生信号观察
a、关闭实验箱总电源，保持步骤2、3中的连线不变，用台阶插座线完成如下连接：
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、按再生模块上“选择”键，选择QPSK模式（QPSK指示灯亮）。
c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号
示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端，观察两路码元是否一致（注意解调出的NRZ码与输入的NRZ码存在延迟）。若一致表示解调正确，若不一致可回到步骤2重新实验。
5、观测载波非相干时信号波形
断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线，将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来，此时载波不同步。从步骤2开始再次观察各信号。
六、思考题
1、为什么相干解调时解调输出的基带信号是两电平的，而非相干解调时是多电平的？
2、实验中，如果I、Q支路接反，即I接到Q，Q接到I，会有正确结果吗？为什么？
前言 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。传统的2PSK （二进制相位键控）调制可采用直接调相法即双极性数字基带信号与载波直接相乘的方法，也可以采用相位选择法即由振荡器和反相器电路来实现调制的方法。对数字信息进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。 相移键控在数据传输中,尤其是在中速和中高速的数传机中得到了广泛的应用。相移键控有很好的抗干扰性,在有衰落的信道中也能获得很好的效果。二进制移相键控(2P SK)方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式，和模拟调制不同的是，由于数字基带信号具有离散取值的特点，所以调制后的载波参量只有有限的几个数值，因而数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，就像用数字信息去控制开关一样，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式。当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。 本次设计实验旨在将理论和实践地结合。依据所学知识，利用Multisim软件进行实验电路设计和仿真。
目录 一、设计实验目的 (1) 1．掌握二进制相移键控调制的概念。 (1) 二、设计指标 (1) 三、原理框图介绍 (1) 四、单元电路设计 (2) 1.载波发生器模块—555脉冲发生电路 (2) 2.载波倒相器 (5) 3.信码反相器 (5) 4.模拟开关CD4066 (5) 五、整体电路图设计与仿真 (6) 1.整体电路图设计说明 (6) 2.总电路图及仿真结果 (6) 六、设计总结 (8) 参考文献 (8) 附件二：元器件清单 (9)
太原理工大学现代科技学院实验报告 一、 实验目的 1、了解QPSK 调制解调原理及特性。 2、了解载波在QPSK 相干及非相干时的解调特性。 二、 实验内容 1、观察I 、Q 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。 2、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。 3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。 三、 基本原理 1、QPSK 调制原理 QPSK 又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。 QPSK 利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。我们把组成双比特码元的前一信息比特用a 代表，后一信息比特用b 代表。双比特码元中两个信息比特ab 通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。图1-1（a ）表示A 方式时QPSK 信号矢量图，图1-1（b ）表示B 方式时QPSK 信号的矢量图。 由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A 方式中：45°、135°、225°、315°， 则数据k I 、k Q 通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值±1、0。 表1-1 双比特码元与载波相位关系
太原理工大学现代科技学院实验报告 (0,1) (1,1) (0,0) 参考相位参考相位 (a) (b) 图1-1 QPSK 信号的矢 量图 下面以A 方式的QPSK 为例说明QPSK 信号相位的合成方法。 串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行序列，然后通过基带成形得到的双极性序列（从D/A 转 码元。双极性的a 和b 脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图1-2中虚 线矢量，将两路输出叠加，即得到QPSK 调制信号，其相位编码关系如表1-2所示。 a(1)b(1) b(0) a(0) 图1-2 矢量图 表1-2 QPSK 信号相位编码逻辑关系 用调相法产生QPSK 调制器框图如图1-3所示。
实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。 四、实验内容 (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求 (1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相 触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点? (2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关? (3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大? 七、实验方法 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围
实验三振幅键控、移频键控、移相键控调制实验 一、实验目的 1．掌握用键控法产生2ASK信号的方法。 2．掌握ASK非想干解调信号波形。 3．掌握用键控法产生FSK信号的方法。 4．掌握FSK过零检测解调的原理。 5．掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的转换关系和变换方法。 6．掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。 7．掌握PSK/DPSK想干解调的原理。 8．掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。 二、实验内容 1、观察ASK调制信号波形。 2、观察ASK调节信号波形。 3、观察FSK调制信号波形。 4、观察FSK解调信号波形。 5、观察FSK过零检测解调器各点波形。 6、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。 7、观察PSK/DPSK调制信号波形。 8、观察PSK/DPSK解调信号波形。 三、实验器材 1．信号源模块 2．数字调制模块 3．频谱分析模块 4．20M双踪示波器一台 5．频率计（选用）一台 6．连接线 四、实验原理 调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控（2ASK）、二进制移频键控（2FSK）、二进制移相键控（2PSK）三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。 1．2ASK调制原理。 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或者是“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通一断键控（OOK）。2ASK信号典型的时域波形如图
电路原理综合实验报告 移相器的设计与测试 学生姓名：----- 学生学号：----- 院（系）：----- 年级专业：------ 指导教师：----- 助理指导教师：------- 摘要 线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的 正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。它可用相量形式的网络函数来表示。在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出） 信号。这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC移相网络来实现的。 关键词移相位，设计，测试。 目录 摘要 (13) ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I 第1章方案设计与论证 (2) 1.1RC串联电路 (2) 1.2X型RC移相电路 (2) 1.3方案比较 (2) 第2章理论计算 (2) 2.1工作原理 (2) 2.2电路参数设计 (2) 第3章原理电路设计 (2) 3.1低端电路图设计（-45°-90°） (2) 3.2高端电路图设计（-90°-120°） 3.3高端电路图设计（-120°-150°） (2) 3.4高端电路图设计（150°～180°）
3.5整体电路图设计 (2) 第4章设计仿真 (2) 4.1仿真软件使用 (2) 4.2电路仿真 (2) 4.3数据记录 (2) 第5章实物测试 (2) 5.1仪器使用（电路板设计） (2) 5.2电路搭建（电路板制作） (2) 5.3数据记录（电路板安装） (2) 第6章结果分析 (2) 6.1结论分析 (2) 6.2设计工作评估 (2) 6.3体会 (2) 第1章方案设计与论证 1.1RC串联电路 图1.1所示所示RC串联电路，设输入正弦信号，其相量，若电容C 为一定值，则有，如果R从零至无穷大变化，相位从到变化。 图1.1RC串联电路及其相量图 另一种RC串联电路如图1.2所示。 图1.2RC串联电路及其相量图 同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。若电容C值不变，R从零至无穷大变化，则相位从到变化。 1.2X型RC移相电路 当希望得到输出电压的有效值与输入电压有效值相等，而相对输入电压又有一定相位差的输出电压时，通常是采用图1.3（a）所示X型RC移相电路来实现。为方便 分析，将原电路改画成图1.3（b）所示电路。 （a）X型RC电路（b）改画电路 图1.3X型RC移相电路及其改画电路
实验四振幅键控、移频键控调制解调实验 和移相键控调制实验 一、实验目的 1．掌握用键控法产生2ASK、2FSK 信号的方法。 2．掌握2ASK 相干解调的原理。 3．掌握2FSK 过零检测解调的原理。 4. 掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 5．掌握用键控法产生2DPSK 信号的方法。 二、实验原理 1、2ASK部分： 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。使载波在二进制基带信号1 或0 的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK）。2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示。 2ASK 信号的一般时域表达式为： 式中，T s为码元间隔，g(t)为持续时间[－T s/2，T s/2] 内任意波形形状的脉冲（分析 时一般设为归一化矩形脉冲），而S(t)就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。 2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，相应 的接收系统原理框图如图5-2所示：
2、2FSK部分： 2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制 序列0、1 状态而变化，即载频为0 f 时代表传0，载频为1 f 时代表传1。显然，2FSK 信号完全可以看成两个分别以0 f 和1 f 为载频、以n a 和n a 为被传二进制序列的两种2ASK 信号的合成。2FSK 信号的典型时域波形如图5-3所示。 其一般时域数学表达式为： 在这里，我们采用频率选择法产生2FSK信号，其调制原理框图如图5-4所示：
汕头大学实验报告 学院: 工学院系:电子系专业:通信工程年级: 2008 成绩: 姓名: 黄兰凤学号:08142013 组: 第一组实验时间:2010/12/11 指导教师签字: _____________________________________________________________________ 实验三：PSK移相键控实验 一，实验目的 1，学习了解PSK的调制信号2，掌握PSK调制原理3，熟悉PSK 调制载波包络变化4，掌握PSK解调的基本原理5，了解PSK 解调数据反向的现象6，掌握PSK数据传输的过程。 二，实验仪器 1，ZH7001（H）通信原理基础实验箱2,20MHz双踪示波器 三，实验原理 利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。 分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。N路抽样脉冲在时间上是互不相交，顺序排列的，各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号，本实验设置了两路抽样电路。 多路脉冲调幅系统中的路际串话，在一个理想的传输系统中，各路PAM信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。但如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现拖尾现象，当拖尾很严重，以致侵入领路时隙时，就产生了路际串话。
四，实验内容 2，BPSK的0/π的相位测量： 3，发射端I路和Q路调制信号的相平面信号观察
题目相移键控（PSK）和差分相移键控（DPSK）的仿真与设计 摘要 计算机仿真软件在通信系统工程设计中发挥着越来越重要的作用。利用MATLAB作为编程工具，设计了相移键控系统的模型，并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的PSK和PSK的调制解调方法，然后，运用Matlab设计了这两种数字调制解调方法的仿真程序。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对两种调制解调系统的性能进行了比较。 关键词2PSK 2DPSK Matlab 设计与仿真
1、设计内容、意义 1.1了解MATLAB MATLAB是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，雇佣MATLAB可以进行矩阵、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测等领域。目前，MATLAB集科学计算(computation) 、可视化(visualization)、编程(programming)于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法。MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一，近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和高等院校。 1.2设计内容 数字信号的传输可分为基带传输和带通传输，实际中的大多数的信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为基带信号往往具有丰富的低频分量，为了使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道相匹配，这种用基带信号控制载波，把数字基带信号变换成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带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调，而包括调制和解调的过程数字传输系统叫做数字带通传输系统。通过改变载波幅度、频率、相位，来传输数字基带信号，所以带通传输也叫做载波传输。利用数字信号的离散取值特点通过开关键控制载波，从而实现数字调制，此法通常称为键控法，根据键控的不同可分为振幅键控，频率键控和相位键控。 此次试验报告首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后，运用Matlab设计了两种数字调制解调方法的仿真程序，主要包括2PSK，2DPSK。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对这两种调制解调系统的性能进行了比较。 1.3设计意义 由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务
实验二锯齿波同步移相触发电路实验 一．实验目的 1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。 二．实验内容 1．锯齿波同步触发电路的调试。 2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。 三．实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。 1）电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等 2） MCL-01调速系统控制单元中 3） Uct位于锯齿波触发电路中 图3－1 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏2．晶闸管 3．锯齿波触发电路4．可调电阻 5．二踪示波器（自备）6．万用表（自备） 五．实验方法 1．将触发电路面板上左上角的同步电压输入接电源控制屏的U、V端。
2．合上电源控制屏主电路电源绿色开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。 同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。 观察“3”~“5”孔波形及输出电压U G1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。 3．调节脉冲移相范围 将低压单元的“G”输出电压调至0V（逆时针调节电位器），即将控制电压U ct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压U b（即调RP），使α=180O，（也可以用示波器观测锯齿波触发电路“1”脚与“6”脚之间电压波形，来判断α的大小）调节低压单元的给定电位器RP1，增加U ct，观察脉冲的移动情况，要求U ct=0时，α=180O，U ct=U max时，α=30O，以满足移相范围α=30O~180O的要求。 4．调节U ct，使α=60O，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压U G1K1，U G2K2的波形。（没做到） 六．实验报告 1．整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。 答：1孔电压波形——幅值:1×10V=10V,周期：2×10=20ms； （1）1、2孔波形比较 2孔电压波形——幅值：10V,周期：20ms; （2）1、3孔波形比较
PSK移相键控调制电路设计与制作 一、目的 1．掌握二相BPSK（DPSK）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（PSK）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（DPSK）调制器电路框图，图2是它的电原理图。 图1 二相PSK（DPSK）调制器电路框图 （一）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：
图2 PSK 移相键控调制实验电原理图 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 1.024MHz 内载发生器 C491p C160.1u C170.1u C30.033u C60.033u C110.033u R13150 R161K R12100 R171K R14100 R847K R1010K R15150 BG19013 TP5 TP4 TP10 TP9 TP8 TP7 R11100K SW1 R510K C37-25p 11 10 U1E 74LS04 5 6 U1C 74LS04 3 4 U1B 74LS04 1 2 U1A 74LS041 23 U2A 74LS861 2 13 U5A 4066 11 10 12 U5B 4066 D 2 Q 5 Q 6 CLK 34 1 P R E C L R U3A 74LS74 (PN32K) +5V (32K) SW2 1234 K3 PSKOUT 3 2 6 1 5 8 7 4U4LM318 123 K1 +12V -12V +12V R41K R91K (1024K)TP6C12200p C22200p L1330uH C12100p 载波一入 TP1 J1 C8150p C70.033u C100.033u R710K C97-25p 13 12 U1F 74LS04 R61K (512K) L2560uH 载波二入 TP2J2信码输入 TP3J3 123 K2 J5 相对码时钟入 调制波输出 TP11 J4 R15.6K D1LED(R)+12V R21K D2LED(O) +5V R330K D3LED(B) -12V C150.1u C180.1u C130.1u C140.1u +5V
通信对抗原理 实验报告 实验名称：四相移相键控（QPSK）调制及解调实 验 学生姓名： 学生学号： 学生班级: 所学专业： 实验日期:
1. 实验目的 1. 掌握QPSK 调制解调原理及特性。 2.. 熟悉Matlab 仿真软件的使用。 2. 实验内容 1、 编写Matlab 程序仿真QPSK 调制及相干解调。 2、 观察IQ 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。 3、 观察IQ 调制解调过程中各信号变化。 4、 观察功率谱的变化。 5、 分析仿真中观察的数据，撰写实验报告。 3. 实验原理 1、QPSK 调制原理 QPSK 又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。 QPSK 利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。我们把组成双比特码元的前一信息比特用a 代表，后一信息比特用b 代表。双比特码元中两个信息比特ab 通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。图1-1（a ）表示A 方式时QPSK 信号矢量图，图1-1（b ）表示B 方式时QPSK 信号的矢量图。 由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A 方式中：45°、135°、225°、315°，则数据、 通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值±；B 方 式中：0°、90°、180°、270°，则数据、通过处理后输出的成形波形幅度有三种取 值±1、0。 表1-1 双比特码元与载波相位关系 k I k Q 2/2k I k Q
P /4-DQPSK 调制解调硬件实现中的误码率分析 蒋 娜,钟洪声 (电子科技大学电子工程学院,四川省成都市610054) =摘 要> 介绍了全数字P /4差分四相移相键控的(DQPSK)调制解调电路原理,应用最新提出的1bit 解调算法成功实现解调,该算法大大简化了解调部分的数据处理。分析了新的1bit 解调算法理论误码率,比传统的8位P /4-DQPSK 差1.5dB 。当信噪比不低于15dB 时,该算法误码率可达10-7,仍是一有效解调方法。在Xilinx ise 5.2开发环境下用VHDL 语言实现调制解调,RTL 仿真结果有误码存在,分析发现实现过程中将1kHz 时钟用做210 (1024)进行分频引起了频率误差,对该误差带来的误码进行仿真分析,同时提出改进的方案,即分频设计时让计数器在0~2n -x 之间循环计数,通过仿真证明该方案达到了预期的减小误码率的效果。 关键词:差分四相移相键控,调制解调,误码率,现场可编程门阵列中图分类号:TN914.3 收稿日期:2004-09-14;修回日期:2004-10-21 0 引 言 P /4-差分四相移相键控(DQPSK)是一种正交相移键控调制方式,具有比正交相移键控(QPSK)更小的包络波动和比最小高斯相移键控(GMSK)更高的频谱利用率。在多径扩展和衰落的情况下,P /4-DQPSK 比交错正交相移键控(OQPSK)的性能更好。P /4-DQPSK 能够采用非相干差分解调,不必恢复相干载波。P /4-DQPSK 已应用于美国的IS -136数字蜂窝系统、日本的个人数字蜂窝系统(PDC)和美国的个人接入通信系统(PACS)中。 数字通信系统中,现场可编程门阵列(FPGA)的应用相当广泛,它的可编程特性带来了电路设计的灵活性,缩短了产品的投入市场的时间。本文主要讨论P /4-DQPSK 调制解调在FPGA 实现中的误码分析,提出了改进方案,通过仿真分析达到了改善其误码率的效果。 1 P /4-DQPS K 的1bit 解调 图1为全数字P /4-DQPSK 调制解调实现框图。 串行数据串/并变换分成I ,Q 两路信号,对其进行P /4-DQPSK 星座点的映射,为了与载波的速率相匹配,必须对I ,Q 两路信号增采样(内插),成形滤波可以减小码间干扰和抑制带外辐射,设计采用升余弦滚降滤波器,与载波的采样信号相乘完成调制部分。调制输出的信号经8bit 的D/A 转换器转换成为模拟中频信号, 送入后续的上变频电路处理。 图1 全数字P /4-DQPSK 调制解调实现框图 进行P /4-DQPSK 解调时采用1bit 算法[1]。该算法可以不需要与调制时的8bitD /A 转换器相应的8bit A/D 转换器,模拟中频信号经过电压比较器送入FPGA 芯片,解调输入端的数据为1bit 。经中频差分 检测、低通滤波后,I ,Q 通道的信号x ,y 为: x =E ] n =1 12n -1 2 cos [(2n -1)$U ] (1)y = E ] n=1 12n -12 cos (2n -1)$U -P 2 (2) 式中:$U =U k -U k -1 ,为前后两个码元的相位差。 从图2可以看出x 、y 与传统的P /4-DQPSK 解调的cos $U 、sin $U 具有相同的判决区间,因此,1bit 解调算法可以成功实现P /4-DQPSK 的解调,大大简化了解调部分的数据处理。 # 39#第30卷第12期 2004年12月 电子工程师 EL ECT RON IC EN GIN EER Vol.30No.12 Dec.2004
《通信原理》实验报告 实验七：振幅键控（ASK）调制与解调实验 系别：信息科学与工程学院 专业班级：通信工程1003班 学生姓名：揭芳 学号：20101182073 同组学生：杨义奥 成绩： 指导教师：惠龙飞 （实验时间：20 12 年12 月21 日——20 12 年12 月21 日） 华中科技大学武昌分校
一、实验目的 1、 掌握用键控法产生ASK 信号的方法。 2、 掌握ASK 非相干解调的原理。 二、实验内容 1、 观察ASK 调制信号波形 2、 观察ASK 解调信号波形。 三、实验器材 1、 信号源模块 一块 2、 ③号模块 一块 3、 ④号模块 一块 4、 ⑦号模块 一块 5、 60M 双踪示波器 一台 6、 连接线 若干 四、基本原理 调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控（2FSK ）、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。 1、 2ASK 调制原理。 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。2ASK 信号典型的时域波形如图9-1所示，其时域数学表达式为： 2()cos ASK n c S t a A t ω=? （9-1） 式中，A 为未调载波幅度，c ω为载波角频率，n a 为符合下列关系的二进制序列的第n
武汉大学教学实验报告 电子信息学院 ** 专业 2016 年 ** 月 ** 日 实验名称数字调制解调实验指导教师 *** 姓名 *** 年级 14级学号 20143012***** 成绩 图1 FSK调制电路原理框图
代表信号载波的恒定偏移。 FSK 的信号频谱如图2 所示。 图2 FSK 的信号频谱 公式给出：,其中B 为数字基带信号的带宽。假设信号带宽限制在主 FSK 的传输带宽变为：。 图3 FSK锁相环解调器原理示意图 锁相解调的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时， 此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。FSK锁相环解调器原理图如图3所示。FSK 。其中，压控振荡器的频率是由5C2.5R3.5R4.5U3等元件参数确定，中心频率设计在 电位器进行微调。当输入信号为32KHz时，环路锁定，经形成电路后，输出高电平；当输入信号为 失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序列。
图4 PSK、DPSK调制电路原理框图 ，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成 解调器电路采用科斯塔斯环(Constas环)解调，其原理如图5所示。 图5 解调器原理方框图 输入电路由射随器和比较器组成，射随器是为了发送（调制器）和接收（解调器）电路之间的隔离，从而使它们工作互不影响。比较电路是将正弦信号转换为脉冲信号，目的是便于控制科斯塔斯特环中的乘法器。由于跟随器电源电压已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.8V左右，否则会产生波形失真。 ）科斯塔斯环提取载波原理（原理中标号参见原理图） 采用科斯塔斯特环解调，科斯塔斯特环方框原理如图6所示。 图6 科斯塔斯特环电路方框原理如图 解调输入电路的输出信号被加到模拟门5U6C和5U6D构成的乘法器，前者为正交载波乘法器，相当于图 ，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1。5U7A,5U7B周边电路为低通滤波器。 的作用是将低通滤波后的信号整形，变成方波信号。PSK解调信号从5U8的7脚经5U11B.C ,若5U10A两输入信号分别为A和B，因（A、B同为 5E2用来稳压，以便提高VCO的频率稳定度。VCO信号从7脚经5C21输出至移相90o90o移
16QAM调制与解调 一、实验目的 1 掌握16QAM调制与解调原理。 2 掌握systemview仿真软件使用方法 3 设计16QAM调制与解调仿真电路，观察同相支路、正交支路波形及16QAM 星座图。 二、仿真环境 Windows98/2000/XP SystemView5.0 三、16QAM调制解调原理方框图 1．16QAM调制原理 16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成，4ASK是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是2ASK体制的推广，和2ASK相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。 正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。16进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。16QAM的产生有2种方法：（1）正交调幅法，它是有2路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；（2）复合相移法：它是用2路独立的四相位移相键控信号叠加而成。这里采用正交调幅法。16QAM正交调制的原理如下图1所示。
图1 16QAM 调制器 图中串/并变换器将速率为R b 的二进制码元序列分为两路,速率为R b /2.2-4电平变换为R b /2的二进制码元序列变成速率为R S =R b /log 216的4个电平信号,4电平信号与正交载波相乘,完成正交调制,两路信号叠加后产生16QAM信号.在两路速率为R b /2的二进制码元序列中,经2-4电平变换器输出为4电平信号,即M=16.经4电平正交幅度调制和叠加后,输出16个信号状态,即16QAM. R S =R b /log 216=R B /4. 2.16QAM 解调原理 16QAM 信号采取正交相干解调的方法解调，解调器首先对收到的16QAM 信号进行正交相干解调，一路与t c ωcos 相乘，一路与t c ωsin 相乘。然后经过低通滤波器，低通滤波器LPF 滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器LPF 输出经抽样判决可恢复出电平信号。16QAM 正交相干解调如图2所示。 QAM 图2 16QAM 正交相干解调
实验十五 振幅键控、移频键控、移相键控调制实验 一、实验目的 1、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。 2、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK信号波形 之间的关系 3、掌握掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 4、2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性。 二、实验内容 1、观察绝对码、相对码波形。 2、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形 3、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱 三、实验器材 信号源模块数字调制模块频谱分析模块20M双踪示波器频率计 四、实验原理 1、2ASK调制原理 控制下通或段，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK信号，这种二进制振幅键控方式称为通——段键控（OOK）。2ASK 信号典型的时域波形如图所示，其时在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。将载波在二进制基带信号1或0的域数学表达式为 S2ASK(t)=a n*Acos c t
则S(t)的功率谱密度表达式为P S (f)=f s P(1-P)G(f)2+f s 2(1-p)2)0(G 2()f ? 2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为 ()()()[]()()[] 2 2222222ASK )0()1(4 1)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-= ?? 上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成：（1）由g （t ）经线性幅度调制所形成的双边带连续谱；（2）由被调载波分量确定的载频离散谱。 2ASK 信号的普零点带宽为B 2PSK =(f c +R s )-(f c -R s )=2R s =2/T s 2ASK 的原理框图 2、2FSK 调制原理 2FSK 信号时用载波频率的变化来表征被传信息上网状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载波为f 0时代表传0，载波为f 1是代表1。一般的时域数学表达式 载波 开关电路 基带信号
实验四. 振幅键控、移频键控、移相键控调制和解调实验 一、实验目的 1.掌握绝对码、相对码概念以及它们之间的变换关系和变换方法 2.掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 信号的方法，以及2ASK 相干解调、2FSK 过零检测解调的原理 3.掌握相对码波形与2FSK 信号波形之间的关系 4.掌握2ASK 、2FSK 信号的频谱特性 二、实验内容（含技术指标） 1.观察绝对码和相对码的波形 2.观察2ASK 、2FSK 信号波形 3.观察2ASK 、2FSK 信号频谱 4.观察2ASK 、2FSK 解调信号波形 5.观察2FSK 过零检测解调器各点波形 三、实验器材 信号源模块 数字调制模块 频谱分析模块 数字解调模块 同步信号提取模块 数字示波器一台 连接线若干 四、实验原理 调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控（2FSK ）、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。 1． 2ASK 调制原理。 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。2ASK 信号典型的时域波形如图15-1所示，其时域数学表达式为： 2()cos ASK n c S t a A t ω=? （15－1） 式中，A 为未调载波幅度，c ω为载波角频率，n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元： ???=P P a n －出现概率为出现概率为110 （15－2）
二进制相移键控（2PSK ） 2PSK 信号的表达式 在2PSK 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK 信号的时域表达式为: )cos(A )(2PSK n c t t S ?ω+= 式中，?n 表示第n 个符号的绝对相位： ?? ?=”时 发送“”时发送“ ，01, 0π?n 因此，上式可以改写为: ?? ?-=-P P t t t S c c 1,cos A , cos A )(2PSK 概率为概率为ωω 由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK 信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘： ()t t f t S c ωcos )(2PSK = 式中: ∑-= n s n nT t g a t f )()( 这里，g (t )是脉宽为T s 的单个矩形脉冲，而a n 的统计特性为: ? ? ?-=-P P n a 1,1, 1概率为概率为 即发送二进制符号“1”时（a n 取+1），S 2PSK (t )取0相位；发送二进制符号“0”时（ a n 取 -1）， S 2PSK (t )取π相位。这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。 2PSK 信号的调制 模拟调制的方法 )
键控法 2PSK信号的解调 2PSK只能采用相干解调,因为发”0”或发”1”时,其采用相位变化携带信息。具体地说： 其振幅不变(无法提取不同的包络); 频率也不变(无法用滤波器分开)。 S 2 a b c d e
2PSK 的“倒∏现象”或“反向工作” 波形图中，假设相干载波的基准相位与2PSK 信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。这也是2PSK 方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。 为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPSK ）体制。 功率谱密度 比较2ASK 信号的表达式和2PSK 信号的表达式： 2ASK ：()t t f t S c ωcos )(2A SK = 2PSK ：?? ?-=-P P t t t S c c 1,cos A , cos A )(2PSK 概率为概率为ωω 可知，两者的表示形式完全一样，区别仅在于基带信号f (t )不同（a n 不同），前者为单极性，后者为双极性。因此，我们可以直接引用2ASK 信号功率谱密度的公式来表述2PSK 信号的功率谱，即： [])()(4 1 )(2c s c s PSK f f P f f P f P -++= {a n } 2PSK 信号 本地载波z(t)t t t t t x(t)t t t 定时脉冲抽样值2PSK 信号本地载波z(t)t t t t t x(t)t t t 定时脉冲 抽样值(b)(c){n a '{n a '{a n }
课程: 通信原理 移相键控（PSK_DPSK）调制与解调实验报告 系电子信息与计算机科学系 专业电子信息科学与技术 班级 姓名 学号 指导教师 实验地点 学年学期2012-2013第二学期
一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2、掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。 3、掌握PSK/DPSK相干解调的原理。 4、掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。 二、实验内容 1、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。 2、观察PSK/DPSK调制信号波形。 3、观察PSK/DPSK解调信号波形。 三、实验模块 1、通信原理0 号模块一块 2、通信原理3 号模块一块 3、通信原理4 号模块一块 4、通信原理7 号模块一块 5、示波器一台 四、实验原理 1、2PSK/2DPSK调制原理 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。 PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图11-1所示。 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信号的一般时域数学表达式为：
我们知道，2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用差分移相（2DPSK）方式。 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移x表示（x定义为本码元初相与前一码元初相之差），并设