通信原理实验 BPSK传输系统 实验报告

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、掌握BPSK眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量5、熟悉BPSK调制载波包络的变化6、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法7、了解BPSK/DBPSK在噪声下的基本性能二、实验仪器1、ZH7001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、ZH9001型误码测试仪（或GZ9001型）一台4、频谱分析仪一台三、实验原理（一）BPSK调制理论上二进制相移键控（BPSK）是指：载波幅度恒定，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Eb，则传输的BPSK信号为：采用二进制码流直接载波信号进行调相，信号占居带宽大。

上面这种调制方式在实际运用中会产生以下三方面的问题：1、浪费宝贵的频带资源；2、会产生邻道干扰，对系统的通信性能产生影响，在移动无线系统中, 要求在相邻信道内的带外辐射一般应比带内的信号功率谱要低40dB到80dB；3、如果该信号经过带宽受限信道会产生码间串扰（ISI），影响本身通信信道的性能。

在实际通信系统中，通常采用Nyquist波形成形技术，它具有以下三方面的优点：1、发送频谱在发端将受到限制，提高信道频带利用率，减少邻道干扰；2、在接收端采用相同的滤波技术，对BPSK信号进行最佳接收；3、获得无码间串扰的信号传输；在“通信原理综合实验系统”中，BPSK的调制工作过程如下：首先输入数据进行Nyquist滤波，滤波后的结果分别送入I、Q两路支路。

因为I、Q两路信号一样，载波本振频率是一样的，相位相差90度, 所以经调制合路之后仍为BPSK 方式。

采用直接数据（非归零码）调制与成形信号调制的信号如图4.2.3所示：图4.2.3 直接数据调制与成形信号调制的波形在接收端采用相干解调时，恢复出来的载波与发送载波在频率上是一样的，但相位存在两种关系：0,180。

bpsk 实验报告BPSK实验报告引言BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种常用的数字调制方式，它将二进制数据转换成相位的变化来进行传输。

在本次实验中，我们将研究BPSK调制的原理、性能以及在通信系统中的应用。

一、BPSK调制原理BPSK调制是一种相位调制方式，它将二进制数据转换成两个相位状态：0对应0°相位，1对应180°相位。

这种相位变化可以通过正弦波进行表示。

在发送端，二进制数据经过调制器转换成相应的相位信号，然后通过信道传输到接收端。

在接收端，接收到的信号经过解调器解调，得到原始的二进制数据。

二、实验步骤1. 准备工作：搭建BPSK调制与解调实验电路。

将信号源与调制器连接，调制器与解调器连接，解调器与示波器连接。

2. 生成二进制数据：通过信号源生成一串二进制数据，作为待调制的信号。

3. BPSK调制：将二进制数据输入到调制器中，调制器将其转换成相应的相位信号。

通过示波器观察调制后的信号波形。

4. 信号传输：将调制后的信号通过信道传输到接收端。

5. BPSK解调：接收端的解调器将接收到的信号解调，得到原始的二进制数据。

通过示波器观察解调后的信号波形。

6. 性能评估：比较解调后的二进制数据与原始数据，计算误码率（Bit Error Rate, BER），并分析BER与信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）之间的关系。

三、实验结果与分析通过实验，我们观察到了BPSK调制与解调的波形，得到了解调后的二进制数据。

根据实验结果，我们计算出了不同SNR下的误码率。

通过绘制误码率-SNR曲线，我们可以看到误码率随着SNR的增加而逐渐减小。

这是因为较高的信噪比可以提高信号的质量，减少误码率。

在实际通信系统中，BPSK调制广泛应用于低速率的数字通信系统，特别是在低信噪比环境下。

由于BPSK调制只有两个相位状态，相对于其他调制方式，它的复杂度较低，抗干扰性能较好。

实验一AMI/HDB3码型变换一、实验原理AMI码的全称是传号交替反转码。

这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。

由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。

AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。

但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取钟时的困难。

为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种。

HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。

它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（＋1或–1）同极性的符号。

显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。

这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V, –１记为–V）。

为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。

这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。

虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。

从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。

这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有–1变成+1后便得到原消息代码。

BPSK的调制
一、实验目的
a)掌握BPSK调制器的基本工作原理；
b)掌握BPSK解调器的基本工作原理。

二、实验原理
1、BPSK信号波形
2、BPSK调制信号的产生
三、实验设备
a)音频振荡器、移相器、序列码产生器、线性编码器、乘法器
四、实验内容
BPSK调制信号产生连接图
（1）调整音频振荡器，使其输出为8KHz。

（2）音频振荡器TTL输出端的8KHz信号加到线性编码器的M.CLK
输入端，通过线性编码器中除4电路，输出（2KHz）TTL信号至序列
码产生器的时钟TTL.CLK。

（3）序列码产生器的输出端，接至线性编码器的DATA输入端。

由
线性编码器NRZ-L输出双极性不归零码序列信号，加到乘法器的输
入端。

五、实验结果
基带信号（黄色）与调制信号（蓝色）波形：
六、实验分析
BPSK是将基带双极性不归零码信号与载波信号相乘，得到调制信号，这个实验比较简单，很顺利的完成了。

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。

实验报告 bpsk实验报告：BPSK调制技术在通信系统中的应用摘要：本实验报告旨在介绍二进制相移键控（BPSK）调制技术在通信系统中的应用。

首先，我们将介绍BPSK调制技术的原理和特点，然后详细描述实验过程和结果，并分析实验数据。

最后，我们将讨论BPSK调制技术在现实通信系统中的应用前景。

一、引言随着信息技术的迅猛发展，通信系统的需求日益增长。

调制技术作为通信系统中的关键环节，对信息传输的质量和效率起着至关重要的作用。

BPSK调制技术作为一种简单而有效的调制技术，被广泛应用于数字通信系统中。

二、BPSK调制技术的原理和特点BPSK调制技术是一种基于相位的调制技术，将二进制信号转换为相位的变化。

具体而言，BPSK调制技术将“0”和“1”两个二进制信号分别映射为相位为0和相位为π的两个载波，通过改变相位来传输信息。

相比于其他调制技术，BPSK调制技术具有以下几个特点：1. 抗噪声能力强：BPSK调制技术通过相位的变化来传输信息，相位的变化幅度较小，因此在噪声环境下具有较好的抗干扰能力。

2. 简单实现：BPSK调制技术的实现相对简单，只需对载波进行相位的调整即可。

3. 高效传输：BPSK调制技术可以实现高效的信息传输，每个信号元素可以携带1个比特的信息，从而提高了传输效率。

三、实验过程和结果为了验证BPSK调制技术在通信系统中的应用效果，我们进行了一系列实验。

实验中，我们使用Matlab软件进行仿真，并搭建了一个简单的通信系统。

首先，我们生成了一组随机的二进制信号，并将其进行BPSK调制。

然后，我们通过信道模型进行信号传输，并在接收端进行解调。

最后，我们对接收到的信号进行解码，得到原始的二进制信号。

实验结果显示，经过BPSK调制和解调后，接收端得到的信号与发送端的信号基本一致，证明了BPSK调制技术的有效性和可靠性。

此外，我们还通过实验数据分析了不同信噪比下的误码率和传输速率，验证了BPSK调制技术在不同环境下的性能。

实验四BPSK(DBPSK)调制+汉明码系统测试一．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.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。

二．实验器材1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器3.电话机二部三．实验内容1.准备工作(1).将通信原理综合实验系统上电话1 模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N 位置（左端），电话2 模块内发、收增益选择跳线开关K201、K202 设置在N 位置（左端）；DTMF1 模块内增益选择跳线开关K301 设置在N 位置（左端），DTMF2 模块内增益选择跳线开关K401 设置在N 位置（左端）；ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关K501 设置在N 位置（左端），发、收增益选择跳线开关K502、K503 设置在N 位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2 位置（中间）；ADPCM2 模块内输入信号选择跳线开关K601设置在N 位置（左端），发、收增益选择跳线开关K602、K603 设置在N 位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K604 设置在CH 位置（左端）；(2).DTMF1 模块内增益选择跳线开关K301 设置在N 位置（左端），DTMF2 模块内增益选择跳线开关K401 设置在N 位置（左端）；(3).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)；(4).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；(5).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；(6).用中频电缆连接K002 和JL02，建立中频自环；(7).将2 部电话机分别接入PHONE1 和PHONE2 插座；(8).加电后，用示波器测量测试点TPMZ07 有脉冲则系统运行正常；(9).通过菜单选择调制方式为“BPSK 传输系统”，调制器输入信号为“外部数据信号”工作方式设定“ADPCM 编码”方。