班级：2016112 学号：20161223 姓名：谢峻漪
实验三 DBPSK调制/解调实验
一、 实验目的
1、 了解BPSK差分解调的基本工作原理；
2、 掌握DBPSK数据传输过程；
二、 预备知识
1、差分BPSK的解调基本工作原理；
2、软件无线电的基本概念；
三、 实验仪器
1、 JH5001-4实验箱 一台；
2、 20MHz示波器 一台；
四、 实验原理
差分BPSK是相移键控的非相干形式，它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜，因此在无线通信系统中被广泛使用。在DBPSK系统中，输入的二进制序列先差分编码，然后再用BPSK调制器调制。差分编码后的序列﹛an﹜是通过对输入bn与an-1进行模2和运算产生的。如果输入的二进制符号bn为0，则符号an与其前一个符号保持不变，而如果bn为1，则an与其前一个符号相反。
差分编码原理为：
)()1()(nbnana
其实现框图如图4.3-1所示：
a(n-1)存贮输入码流输出码流b(n)a(n)
图4.3-1 差分编码示意图
一个典型的差分编码调制过程如4.3-2图所示： 输入数据差分编码数据载波相位参考011000111101111010000
图4.3-2 差分编码与载波相位示意图
在DBPSK中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。在DPSK中如何恢复位定时信号，初看起来比较复杂。我们仍按以前的信号定义，如图4.3-3所示：
0S(n-2)S(n-1)S(n)S(n+1)S(n+2)
图4.3-3 位定时误差信号提取
实际上其与相干BPSK中的位定时恢复是一样的，由由其存在一个较小的系统剩余频差（发送中频与接收本地载波的频差，其与码元速率相比而言一般较小），结果是在每个剩余频差的周期中，具有很多有码元信号（例如对于64KBPS的速、剩余频差为1KHZ，则每个剩频差的周期中可包含64个码元符号）。从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算：
2.1 PSK调制方式
PSK原理介绍（以2-PSK为例）
移相键控(PSK)又称为数字相位调制,二进制移相键控记作2PSK。绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。二进制相移键控中,通常用相位0 和π来分别表示“0”或“1”。2PSK 已调信号的时域表达式为s2psk(t)=s(t)cosωct, 2PSK移相键控中的基带信号与频移键控和幅度键控是有区别的,频移键控和幅度键控为单极性非归零矩形脉冲序列,移相键控为为双极性数字基带信号,就模拟调制法而言,与产生2ASK 信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。
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°和 180°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
e2PSK(t)=[ nna g(t-nTs)]coswct
其中, an与2ASK和2FSK时的不同，在2PSK调制中，an应选择双极性。
1, 发送概率为P
an=
-1,
发送概率为1-P
若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时，则有
cosωct, 发送概率为P
e2PSK(t)=
-cosωct, 发送概率为1-P
由上式(6.2-28)可看出，当发送二进制符号1时，已调信号e2PSK(t)取0°相位，发送二进制符号0时，e2PSK(t)取180°相位。若用φn表示第n个符号的绝对相位，则有
0°, 发送 1 符号
φn=
180°, 发送 0 符号
bpsk调制解调matlab
BPSK调制解调MATLAB
BPSK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。
I
摘 要
本次课程设计以基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析为题目，其中BPSK（Binary Phase Shift Keying），即二进制相移键控，是一种数字带通调制方法。此次课设中着重介绍了算法的实现，并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中双极性不归零的产生、载波的形成、BPSK的模拟调制、信号通过AWGN信道、带通滤波器的设计、低通滤波器的设计、抽样判决、载波的恢复、而且建立蒙特卡洛仿真模型统计系统误码率，并与理论误码率曲线进行比较。
调制过程中采用模拟调制方法得到调制信号，并进行了信号的频谱分析；调制信号通过信道时加入了高斯白噪声；在设计带通、低通滤波器时采用了Butterworth滤波器；并经过蒙特卡洛仿真模型对误码率进行了分析。
关键词：BPSK；调制；滤波器；蒙特卡洛分析
II
目 录
一、前言........................................................................................................................ 1
二、设计意义及任务.................................................................................................... 2
2.1 目的与意义...................................................................................................... 2
2.2任务及要求....................................................................................................... 2
