下载文档原格式
基于hackrf 的BPSK 信号调制与解调的实现一.实现目标:1.在GRC 平台下,调制出BPSK 信号,并通过hackraf 进行发送；2.根据HackRF 接收到的BPSK 信号,在GRC 平台下进行解调；二.实现过程:1.BPSK 信号的调制：1）调制基本原理：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。
在BPSK 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”，因此BPSK 信号的时域表达式为：其中，n ϕ表示第n 个符号的绝对相位：0 0 1 n ϕπ⎧⎪⎨⎪⎩=发送时发送时因此，BPSK 信号的时域表达式可以改写为：cos P e = -cos 1-PBPSK c c A w t A w t ⎧⎪⎨⎪⎩（）概率（）概率典型波形如图1-1所示。
由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK 信号一般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相乘，即=e ()cos()BPSK c s t w t 其中这里，()g t 是脉冲宽度为s T 的单个矩形脉冲，而n a 的统计特性为= 1 P a -1 1-Pn ⎧⎪⎨⎪⎩ 概率概率即发送二进制符号“0”时(a n 取+1)()BPSK e t 取0相位；发送二进制符号“1”时(a n 取-1)()BPSK e t 取π相位。
这种以载波的不同相位直接去表示相应的二进制数字信号的调制方式，成为二进制绝对相移方式。
cos()BPSK c n e A t ωϕ=+()()n s ns t a g t nT =-∑图1-12）根据BPSK 信号调制原理，在GRC 下运用模块搭建流程图如图1-2所示，得到的输出信号即为BPSK 信号：图1-2BPSK 调制数字基带信号()(1,1,1,1,1,1,1,1,1, 1......)m t =-----与载波信号0sin()w t 直接相乘（GRC 流程图中要注意数字基带信号码元宽度与载波信号频率的匹配设置）得到调制的BPSK 信号0()()sin()r t m t w t =，将BPSK 信号()r t 送入hackrf 经上变频发送出去。
第6章移动通信数字调制解调技术6.1 概述一．调制的概念将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程。
其简单模型可以表示为：载波二．调制的作用1．提高传输性能。
低频信号如话音，直接传输时损耗比较大，不事宜长距离传输，通过调制能有效的解决传输问题。
2．容易辐射。
对于一些无线通信往往要求天线的尺寸和发射信号的波长在同一数量级，天线的长度为1/4波长，如果将基带信号直接通过天线发射，那么天线的长度将是几十至几百公里的数量级，这是不现实的。
3．实现多路复用。
调制技术反映到频域上就是频带的搬移，通过调制将基带信号搬移到合适的位置，那么在一个较宽的信道中就可以同时传输多路信号，习惯上称为FDM。
4．提高系统的性能。
例如抗干扰能力，不同的调制方式具有不同的抗噪声能力，FM对信噪比的改善就比较大。
三．调制的分类调制是基带信号加到载波上的过程，而基带信号m(t)可以是模拟信号也可以是数字信号，而载波c(t)可以是连续波（通常称为正弦波），也可以是脉冲波形。
当c(t)为正弦波时，m(t)可以改变其幅度、频率或相位中的某一个或两个参数。
这样组合起来就会形成多种调制方式。
现归纳如下：四．蜂窝移动通信系统中的调制技术五．移动通信对数字调制技术的要求 1．数字调制的性能指标数字调制的性能指标通常通过功率有效性ηp （Power Efficiency ）和带宽有效性ηB (Spectral Efficiency)来反映。
(1) 功率有效性功率有效性ηp 是反映调制技术在低功率电平情况下保证系统误码性能的能力, 可表述成每比特的信号能量与噪声功率谱密度之比：bp E N η=(2)带宽有效性带宽有效性ηB 是反映调制技术在一定的频带内数字有效性的能力, 可表述成在给定带宽条件下每赫兹的数据通过率：((/))B R b s Hz Bη=在数字系统设计中，经常需要在带功率有效性和宽有效性之间折中。
2．移动信道的基本特征(1) 带宽有限。
原理：2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为•"，可定义一种数字信息与."之间的关系为；0,表示数字信息“0”“一［兀，表示数字信息“1则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK言号的载波相位关系如下表所示二进制数字信息： 1 1 0 1 0 0 1 1 02DPSK信号相位：0 二 0 0 0 二二或（兀）0兀兀00 0兀0 0数字信息与之间的关系也可以定义为..”0,表示数字信息“1△ e = <5，表示数字信息“0”2DPSK言号调制过程波形如图1所示。
10 0 1 0 1 1 0绝对码1110 0 10 0可以看出，2DPSK言号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。
2DPSK言号调制器原理图如图2所示。
开关电路图2 2DPSK信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所示。
在差分编码器中：｛a n｝为二进制绝对码序列，｛d n｝为差分编码序列。
D触发器用于将序列延迟一个码兀间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的延迟图符块”a n图3差分编码器二进制差分相位键控(2DPSK的解调1、实验目的:(1)了解2DPSK系统解调的电路组成、工作原理和特点;(2)掌握2DPSK系统解调过程信号波形的特点；(3)熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容:以2DPSK乍为系统输入信号，码速率Rb= 10kbit/s。
(1)采用相干解调法实现2DPSK勺解调，分别观察系统各点波形。
(2)获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：相干解调法：2DPSK言号可以采用相干解调方式(极性比较法)，对2DPSK言号进行相干解调, 恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。
BPSK调制、升余弦和相关解调是数字通信中常见的调制和解调技术。
本文将从理论和实际应用的角度介绍这三个主题，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、BPSK调制1. BPSK调制是一种基带调制技术，全称为二进制相移键控调制（Binary Phase Shift Keying）。
它通过改变载波信号的相位来传输数字信息。
具体来说，当数字为0时，载波信号的相位不变；当数字为1时，载波信号的相位反转180度。
这样就可以在相位上进行二进制编码。
2. BPSK调制的优点是简单直观，适用于频谱效率要求不高的情况。
在实际应用中，BPSK调制常用于低速数据传输、卫星通信和短波通信等场景。
3. 在无线传感网中，由于节点之间的距离较近、数据传输速率较低，可以采用BPSK调制来实现简单可靠的通信。
二、升余弦滚降滤波器1. 在数字通信中，为了尽可能减小传输信号的带宽，减小信道间的干扰，常常采用升余弦滚降滤波器（R本人sed Cosine Filter）来进行信号的滤波和调制。
2. 升余弦滚降滤波器的频率响应在频率为0附近有较好的抑制作用，可以有效地控制信号的带宽。
其滚降特性也能够减小信号在频率间隔内的干扰，提高信号的抗干扰能力。
3. 实际应用中，升余弦滚降滤波器常用于QPSK、16QAM等多种调制方式，尤其适用于要求频谱效率高、抗干扰能力强的场景。
三、相关解调1. 相关解调是指在接收端利用发送端已知的信号来解调接收到的信号。
通过计算接收信号和已知信号的相关性，可以还原发送信号。
2. 相关解调在数字通信中有着广泛的应用，特别是在多路径传输、信道干扰较大的高速数据传输场景中效果明显。
相对于其他解调方法，相关解调在抗噪声和多径干扰方面有明显的优势。
3. GPS定位系统中采用的CDMA技术就采用了相关解调的原理，来实现对传输信号的解调和定位。
BPSK调制、升余弦滚降滤波器和相关解调是数字通信领域中重要的技术手段，它们在不同的场景中发挥着重要的作用。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
