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。

图 2 时域受限与频带受限传输特性 如果对基带传输不进行严格的设计，则会产生码间串扰，其产生过程如图 3 所示：
图 3 基带传输系统码间串扰产生示意图 在寻找对信号基带传输的设计过程中，人们总结了一系列的方法。其中 Nyquist 设计准 则为基带传输系统信号设计提供了一个方法。利用该准则一方面可以对信号的频谱进行限 制，另一方面又不会产生码间串扰。 升余弦信号设计是成功利用 Nyquist 准则设计的一个例子，其频谱特性如图 4。 升余弦滤波器的传递函数为：
输入码流 时钟 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
串 / 并 变 换
EPROM
样点锁存
4 倍时钟
计 Ａ０ 数 Ａ１ 器
图 5 BPSK 基带成形原理示意图 成形之后的基带信号经 D/A 变换之后，直接对载波进行调制。 对眼图性能判断主要依据图 6 中所示的主要测量指标。 在实验过程中请注意对不同的基 带传输性能进行测试。
图 6 眼图主的性能指标示意图
在通信原理实验箱中，基带传输的框图如图 7 所示。
TPM02 TPM03 矩形成型脉冲 数 据 选 择 差 分 编 码 数 据 选 择
同步数据 CVSD 测试数据
α=0.3的升余弦成形 α=0.4的升余弦成形 α=0.4的根升余弦成形
D/A
测试数据产生
数据选择 速率选择 KG02 KG03
基带选择 KG04
图 7 基带传输的框图
KG04 成形滤波选择
□ □
KG04 状态
□ □ □ □
升余弦滤波 α＝0.3
□ □ □ □
升余弦滤波 α＝0.4
□ □ □ □
开根号升余弦 α＝0.4
□ □ 滤波器性能

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。

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QPSK调制解调系统调制信号的波形：
结果分析，QPSK调制的过程中， 信号电平的大小有 2 /2. 从图像中可以看到， QPSK 调制信号幅度的浮动范围稍大于 BPSK，且均值与 BPSK是一样的，浮动中心都在 0 附近。
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QPSK调制解调系统中误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
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结果分析： BPSK由, 于相位分别为 0 和 pi ，所以调制信号电平有 1 和-1 两种，平均 值为 0，调制信号波形图像显示信号的幅度大概在 0 附近浮动，与理论预期是相符 的。 BPSK调制解调系统 误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到实际曲线和理论曲线吻 合得很好，误码率随信噪比的上升时单调下降的。
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到相同的信噪比下， QPSK 误码率的误差要比 BPSK要大，说明 BPSK的性能更优
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实验四 调制解调（ BPSK，QPSK，信噪比）
一、实验目的 掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程 掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法 二、实验原理 数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带 通型信道中传输。数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输适应信道特性， 也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。 1. BPSK 调制解调原理

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。

完成时间：2005年月日
2、试结合“FSK传输系统实验”说明载波信号相位抖动和位定时信号相位抖动对信号的传输有何影响？
3、“抽样判决点”波形观测有何实际意义？
4、通过实验，请说明“眼图”是否能反映信号传输质量和信道传输性能？
5、BPSK解调方法与FSK解调方法有何异同？
6、实验报告在实验后一周内交到实验室，附页一律用16开纸书写，并以此单为封面，装订成册，每人应准备坐标方格纸，实验波形图一律在坐标方格纸上用绘图尺完成。
通信原理实验报告
信息学院班级第批第组姓名同组成员
实验名称
BPSK传输系统实验
实验设备
1)JH5001通信原理综合实验系统
2)20MHz双踪示波器
实验目的
1)验证“BPSK”ຫໍສະໝຸດ 制与解调的基本工作原理；2)掌握BPSK数据传输过程；
实验内容
(一)BPSK调制
1)I路和Q路调制信号的相平面失量图信号观测
2)BPSK调制信号0/π相位测量
3)BPSK调制信号包络观察
(二)BPSK解调
1)解调器眼图信号观察
2)解调失锁时眼图信号观察
3)接收端I路和Q路解调信号的相平面矢量图观察
4)解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面矢量图观察
5)判决反馈环解调器鉴相特性观察
6)解调器PLL环路鉴相器差拍电压和锁定过程观察
7)解调器抽样判决点信号观察
8)解调器失锁时抽样判决点信号观察
9)差分编码信号观察
10)解调数据观察
11)解调相干载波观察
12)解调相干载波相位模糊度观察
13)解调相干载波相位模糊度对解调数据的影响观察
14)解调器位定时恢复信号调整锁定过程观察
15）解调器位定时信号相位抖动观察

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。

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：在现代通信系统中，调制技术是非常重要的一环。

调制技术可以将数字信号转换为模拟信号，以便在传输过程中进行有效的传输和接收。

二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）是一种常见的调制技术，本实验将通过搭建BPSK调制解调系统来深入了解其原理和性能。

一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建BPSK调制解调系统，掌握BPSK调制解调的原理和过程，并测量其性能参数，包括误码率和信噪比。

二、实验原理BPSK调制是一种基带数字调制技术，它将二进制数字信号转换为相位的变化。

在BPSK调制中，数字“1”和“0”分别对应着不同的相位，通常为0°和180°。

在发送端，将输入的二进制信号转换为相应的相位，然后通过信道传输。

在接收端，通过解调器将接收到的信号转换为二进制信号。

三、实验器材和步骤1. 实验器材：- 信号发生器- BPSK调制解调器- 示波器- 信道模型- 计算机2. 实验步骤：1) 将信号发生器设置为产生二进制数字信号。

2) 将信号输入到BPSK调制解调器的发送端。

3) 将BPSK调制解调器的接收端连接到示波器。

4) 调整信号发生器的参数，观察示波器上的输出波形。

5) 测量误码率和信噪比，记录实验结果。

四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的实验结果。

首先，我们观察到示波器上的输出波形，可以清晰地看到相位的变化。

当输入为“1”时，波形相位发生180°的变化；当输入为“0”时，波形相位保持不变。

这验证了BPSK调制的原理。

接下来，我们进行了误码率和信噪比的测量。

通过对接收到的信号进行解调，并与发送端的信号进行比较，我们可以计算出误码率。

同时，我们还测量了信噪比，即信号与噪声的比值。

这些参数是评估调制解调系统性能的重要指标。

根据实验数据，我们可以分析误码率和信噪比之间的关系。

当信噪比较高时，误码率较低，说明系统的抗干扰能力较强。

BSK 传输系统实验一、 实验目的1、 了解Nyquist 基带传输设计准则；2、熟悉升余弦基带传输信号的特点；3、掌握眼图信号的观察方法并学习和评价眼图信号；4、掌握BPSK 调制和解调的基本原理；5、熟悉BPSK 调制载波包络的变化；6、观察BPSK 解调数据反相的现象；二、 实验仪器1、JH5001通信原理基础实验箱一台 2、双踪示波器一台 3、函数信号发生器 一台三、 实验原理（一）BPSK 调制理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，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E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ（二）BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成：)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。

这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。

１、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。

在BPSK 解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。

本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相干载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =；若存在相差Δ，则输出信号下降cos 2Δ倍，即输出信噪比下降cos 2Δ，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。

对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为：]cos [210∆=N E erfc P b e ２、位定时 抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。

bpsk调制实验报告BPSK调制实验报告引言BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种数字调制技术，常用于无线通信中。

本实验旨在通过搭建BPSK调制系统，验证其性能和可靠性，并对调制信号进行分析和解读。

一、实验目的本实验的主要目的有以下几点：1. 理解BPSK调制原理及其在数字通信中的应用；2. 搭建BPSK调制系统，实现信号的调制和解调；3. 分析调制信号的频谱特性和误码率。

二、实验设备和方法1. 实验设备：本实验使用的设备包括信号发生器、混频器、低通滤波器、示波器等。

2. 实验方法：（1）搭建BPSK调制系统：将信号发生器的输出信号与待调制信号相乘，然后经过混频器进行调制，再通过低通滤波器进行信号滤波。

（2）设置信号发生器的频率和幅度，调整混频器和滤波器的参数，使得调制后的信号能够在示波器上观察到。

（3）通过示波器观察调制信号的波形，并进行分析和解读。

（4）通过调整信号发生器的频率和幅度，观察调制信号的频谱特性。

（5）通过改变信道中的噪声水平，观察解调后的信号的误码率。

三、实验结果与分析1. 调制信号波形观察：通过示波器观察到的调制信号波形如图1所示。

可以看出，BPSK调制后的信号在两个相位上进行切换，分别对应二进制的0和1。

这种相位切换的方式使得信号的频谱较窄，能够提高信号的抗干扰能力。

2. 调制信号频谱特性：通过改变信号发生器的频率和幅度，观察到的调制信号频谱如图2所示。

可以看出，调制信号的频谱主要集中在载波频率附近，且具有明显的对称性。

这是由于BPSK调制中只有两个相位，相位切换导致频谱的集中和对称性。

3. 误码率分析：通过改变信道中的噪声水平，观察到的误码率如图3所示。

可以看出，当信道噪声较小时，解调后的信号几乎没有误码；但当信道噪声增加时，误码率逐渐上升。

这是由于噪声的存在导致接收信号与发送信号之间存在误差，从而引起误码。

四、实验总结通过本实验的搭建和观察，我们对BPSK调制的原理和性能有了更深入的了解。

BPSK 传输系统实验一、实验原理(一)基带成型基带传输是频带传输的基础，也是频带传输的等效低通信号表示。

基带传输系统的框图如图1所示。

图1 基带传输系统的框图（二）BPSK 调制解调理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入数据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E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ 升余弦滤波器的传递函数为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+>+<<-+-+-≤≤=S S S S S RC T f T f T f T T f f H 2/)1(||02/)1(||2/)1()21|)|2(cos(1[212/)1(||01)(αααααπα其中，α是滚降因子，取值范围为0到1。

一般α=0.25~1时，随着α的增加，相邻符号间隔内的时间旁瓣减小，这意味着增加α可以减小位定时抖动的敏感度，但增加了占用的带宽。

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，本振频率是一样的，相位相差180度, 所以经调制合路之后仍为BPSK方式。

二、实验内容（一）基带成形1.α＝0.3升余弦滤波的眼图观察（1）以发送时钟（TPM01）作同步，观测发送信号（TPi03）的波形。

技巧：按下示波器“显示”按钮，将“持续”设置为2秒。

注意不观测眼图时需将示波器“显示”菜单内“持续”设置回关闭。

测量过零率抖动与眼皮厚度（换算成百分数）。

实验现象及分析：上图中CH1黄色波形为TPM01发送时钟，CH2蓝色波形为TPi03眼图。

由图中红框中光标1光标2的时间差可以读出测量值为11.6us。

由上图可以读出T=32us。

理论上发送时钟是32kHz，因而T=1/32kHz=31.25us。

信 息 工 程 学 院 实 验 报 告 实验课名称 通信原理实验 实验内容 BPSK 传输系统实验 成绩 班级、专业 09级通信工程一班 姓名 兰慧敏 学号 0938033 组别实验日期 2011 年 10 月 26 日 实验时间 18:30—21：30 指导教师 雷老师 合作者一、 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 调制载波包落的变化；6、 掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；了解BPSK/DBPSK 在噪声下的基本性能。

二、实验仪器1、 J H5001通信原理综合实验系统一台 2、 20MHz 双踪示波器一台 3、 J H9001型误码测试仪（或GZ9001型） 一台二、 实验原理和电路说明（一）BPSK 调制理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，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E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ一个数据码流直接调制后的信号如图3.2.1所示：Tb 归零码载波直接调制成形调制a(n-1)存贮输入码流输出码流b(n)a(n)图3.2.4 差分编码示意图一个典型的差分编码调制过程如图3.2.5所示：输入数据差分编码数据载波相位参考0 1 1 0 0 0 1 1 11 0 1 1 1 1 0 1 0π 0 π π π π 0 π 0图3.2.5 差分编码与调制相位示意图 BPSK 的实现框图如图3.2.6所示。

（二）BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成：)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。

本科实验报告实验名称： BPSK传输实验四、实验步骤测试前检查：首先通过菜单将通信原理综合实验系统调制方式设置成“BPSK 传输系统”；用示波器测量TPMZ07测试点的信号，如果有脉冲波形，说明实验系统已正常工作；如果没有脉冲波形，则需按面板上的复位按钮重新对硬件进行初始化。

（一）BPSK调制1.BPSK调制基带信号眼图观测（以m序列观测眼图）（1）通过菜单选择不激活“匹配滤波”方式（未打勾），此时基带信号频谱成形滤波器全部放在发送端。

以发送时钟（TPM01）作同步，观测发送信号眼图（TPi03）的波形。

成形滤波器使用升余弦响应，ɑ=0.4。

判断信号观察的效果。

（2）通过菜单选择激活“匹配滤波”方式（打勾），此时系统构成收发匹配滤波最佳接收机，重复上述实验步骤。

仔细观察和区别上述两种方式下发送信号眼图（TPi03）的波形。

注：当通过选择菜单激活“匹配滤波”方式时，表示系统按匹配滤波最佳接收机组成，即发射机端和接收机端采用同样的开根号升余弦响应滤波器。

当未激活“匹配滤波”方式时，系统为非匹配最佳接收机，整个滤波器滚降特性全部放在发射机端完成，但信道成形滤波器特性不变。

2.Ⅰ路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察（1）测量Ⅰ支路（TPi03）和Q支路信号（TPi04）李沙育（x-y）波形时，应将示波器设置在（x-y）方式，可以从相平面上观察TPi03和TPi04的合成矢量图，其相位矢量图应为0、π两种相位。

通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量；结合BPSK调制器原理分析测试结果。

全1码01码特殊码序列（2）通过菜单选择“匹配滤波”方式设置，重复上述实验步骤。

仔细观察和区别两种方式下矢量图信号。

全1码01码特殊码序列3.BPSK调制信号0/π相位测量选择输入调制数据为0／1码。

用示波器的一路观察已调制信号输出波形（TPK03），并选用该信号作为示波器的同步信号；示波器的另一路连接到调制参考载波上（TPK06/或TPK07），以此信号作为观测的参考信号。