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摘要本次课程设计为基于MATLAB的BPSK原理电路仿真。
本次课设着重介绍了算法的实现，并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中单极性不归零编码、脉冲成形、PSK调制、信号通过AWGN信道、载波恢复、解调、解码等过程。
关键词：BPSK；2PSK；MATLAB；数字频带通信；目录绪论 (2)1 BPSK数字调制原理 (3)1.1数字带通传输分类 (3)1.2 BPSK调制原理分析 (3)1.2.1调制原理分析 (3)1.2.2解调原理分析 (5)2 MATLAB软件 (7)2.1 MATLAB软件介绍 (7)3基于的MATLAB的BPSK调制分析和仿真 (8)3.1基于MATLAB的BPSK调制系统总述 (8)3.2编码过程的MATLAB实现 (9)3.3 BPSK调制的MATLAB的实现 (12)3.4 AWGN信道MATLAB的实现 (14)3.5载波恢复的MATLAB实现 (17)3.5.1接收端带通滤波器 (17)3.5.2通过FFT实现载波的直接频率估计 (21)3.5.3自适应（迭代）算法验证恢复频率 (23)3.6 BPSK解调 (26)4总结 (31)附录 (32)致谢 (33)参考文献 (34)绪论数字信号传输方式分为数字带通传输和数字基带传输。
对于本次课程设计二进制相移键控BPSK（Binary Phase Shift Key）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的一种数字带通调制方式。
在实际应用中，PSK具有恒包络特性，频带利用率比FSK高，在相同信噪比的条件下误码率也较低，同时PSK调制实现相对简单，故卫星通信，遥测遥控中用得最多的是BPSK方式调制。
1 BPSK 数字调制原理1.1数字带通传输分类数字带通传输中一般利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控可获得振幅键控（ASK ）、频移键控（FSK ）和相移键控（PSK ）。
BPSK 误码率的Matlab 仿真实验作者：黄准南京航空航天大学，江苏省 南京市 430062摘要：对于刚刚从事通信领域研究性工作的研究生来说,很有必要通过Matlab 强大的仿真功能来强化理解通信信号处理的过程。
本文正是通过对BPSK 的Matlab 仿真来提供一个比较好的实例. 关键词：BPSK,高斯白噪声，带通滤波器，载波，抽样判决1 BPSK 的理论分析1。
1 基本原理图1.1 BPSK 相干解调原理框图输入信号A （t ）可表示为:∑-=Nb n NT t g a t A )(*)( (1。
1-1）式中)(b NT t g -为矩形波，而n a 表达式如下：对A(t)进行傅里叶变换，得到A(t ）的功率谱密度)(f p s （式中Ts 为码元时间长度）：得到A （t ）的频谱图如1。
2所示(图中Tb 为码元时间长度)加法器s(t)相乘器BPF相乘器LPF 抽样判决 WGNt 0cos ϖt 0cos ϖ图1.2 矩形基带信号频谱A(t ）与载波相乘：t w t A t s c cos *)()(其频谱图如图1.3所示:图1.3图中fc 为载波频率，fs=1/Tb=Rb （码速率）,故带通滤波器的中心频率为fc ，带宽至少为2fs. 经过带通滤波器的高斯白噪声变成了窄带高斯信号,可以表示为：经过带通滤波器后的信号为y （t ）y(t ）=s(t ）+n （t ）与载波相乘后再经过低通滤波器滤除高频分量得到x(t)由x(t)的功率谱密度图（图1.4所示)可知，最佳判决门限为0；误码率Pe=0。
5＊erfc(sqrt （r))；式中信噪比r=A^2/2＊σ^2,σ^2为窄带高斯信号的方差,由于其均值为0，故噪声功率就是其方差。
图1.4附录:clear allclcnum = 5000；％码元数Rb = 1000；％码速率2*Rb〈=fstnum = 500; ％没一个码元用tnum个点代替fs = Rb*tnum; %采样频率fs〉2＊(fp+Rb)fp = 100000; ％载波频率t = 0：1/fs：num/Rb-1/fs; ％时间t的长度与间隙。
实验名称：BPSK系统实验一．程序代码close all;clc;clear;ts=1;fc=2;n_sample=200;n_num=1000;dt=ts/n_sample;t=0:dt:n_num*ts-dt;d=2*randint(1,n_num)-1;st_bb=rectpulse(d,n_sample);st_2psk=st_bb.*cos(2*pi*fc*t);figure;subplot(2,1,1);plot(t,st_2psk);axis([0 13 -1 1]);title('时域波形');nloop=20;nfft=2^16;sp_p=0;window=boxcar(length(st_2psk));for k=1:nloop[px,f]=periodogram(st_2psk,window,nfft,1/dt);sp_p=sp_p+px;d=2*randint(1,n_num)-1;st_bb=rectpulse(d,n_sample);st_2psk=st_bb.*cos(2*pi*fc*t);endsubplot(2,1,2);plot(f,sp_p);axis([0 7 0 20]);title('功率谱');snr_db=20;snr=10^(snr_db/10);s=mean(d.^2);sigma=sqrt(s/snr);n=sigma*randn(size(d))+j*sigma*randn(size(d));rt=d+n;figure;subplot(1,2,1);plot(rt,'.');axis([-2 2 -0.5 0.5]);title('dB=20时的星座图');snr_db=5;snr=10^(snr_db/10);s=mean(d.^2);sigma=sqrt(s/snr);n=sigma*randn(size(d))+j*sigma*randn(size(d));rt=d+n;hold on;subplot(1,2,2);plot(rt,'.');axis([-2.5 2.5 -2 2]);title('dB=5时的星座图'); 二．波形图三、实验思考题：1、随着错误！未找到引用源。
实验一无线信道特性及其分析方法一、实验作业1.在程序运行的过程中，任取一段Display1的数据和Display4的数据，分析其是否满足QPSK的调制过程；图一程序运行中的一段数据截图Display1的数据为00 11 11 11对应双极性序列为11 -1-1 -1-1 -1-1Display2的数据为pi/4 5*pi/4 5*pi/4 5*pi/4故由四相调制QPSK相位关系知，以上满足QPSK调制过程。
2.调试嵌入的f_convert.m，看看临时变量L的取值为多少。
答：临时变量L的值为8。
3.运行过程中，分别截取Signal Trajectory of QPSK Signal，11,BeforeRayleigh Fading1 和12,After Rayleigh Fading模块输出的QSPK的相位转移图和瑞利信道前后的星座图，进行解释。
图二Signal Trajectory of QPSK Signal图三瑞利信道前的星座图图四瑞利信道后的星座图答：QPSK调制相位跳变最大为±pi，最小为±pi/2由图二知仿真满足要求。
图三和图四知，信号通过瑞利信道后星座图出现失真。
因信号受瑞丽信道的干扰在星座图上出现相位和幅度失真，且不同时刻，失真大小不一。
实验二典型通信系统的搭建和分析四、实验作业1.对比Probe1/ Probe2/ Probe3处的数据，说明采用BSPK和QPSK调制前后，比特周期和符号周期之间的关系。
调制前 Probe1: W:16,Tf:[1.6e-005 0]Probe2: W:16,Tf:[1.6e-005 0] QPSKProbe3: W:16,Tf:[1.6e-005 0] BPSKProbe1/2/3处的数据Probe1 W:16 Tf:[1/6e-005 0]Prope2 W:8 Tf[1.6e-005 0]Prope2 W:16 Tf[1.6e-005 0]BPSK调制前后比特周期和符号周期没有变化，且符号周期等于比特周期。
qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真是一种用于测试和验证通信系统性能的重要工具。
通过模拟大量的随机输入数据，并对系统进行多次仿真运算，可以对系统的性能进行全面评估，包括误码率、信噪比要求等。
在matlab中，我们可以通过编写相应的仿真代码来实现qpsk、bpsk 的蒙特卡洛仿真。
下面将分别介绍qpsk和bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码。
一、qpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的qpsk调制信号我们需要生成一组随机的qpsk调制信号，可以使用randi函数生成随机整数序列，然后将其映射到qpsk符号点上。
2. 添加高斯白噪声在信号传输过程中，会受到各种干扰，其中最主要的干扰之一就是高斯白噪声。
我们可以使用randn函数生成高斯白噪声序列，然后与调制信号相加，模拟信号在传输过程中受到的噪声干扰。
3. 解调和判决接收端需要进行解调和判决操作，将接收到的信号重新映射到qpsk符号点上，并判断接收到的符号与发送的符号是否一致，从而判断是否发生误码。
4. 统计误码率通过多次仿真运算，记录错误判决的次数，从而可以计算出系统的误码率。
二、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的bpsk调制信号与qpsk相似，我们需要先生成一组随机的bpsk调制信号，然后模拟信号传输过程中的噪声干扰。
2. 添加高斯白噪声同样使用randn函数生成高斯白噪声序列，与bpsk调制信号相加。
3. 解调和判决接收端对接收到的信号进行解调和判决，判断接收到的符号是否与发送的符号一致。
4. 统计误码率通过多次仿真运算，记录错误判决的次数，计算系统的误码率。
需要注意的是，在编写matlab代码时，要考虑到信号的长度、仿真次数、信噪比的范围等参数的选择，以及仿真结果的统计分析和可视化呈现。
qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码可以通过以上步骤实现。
通过对系统性能进行全面评估，可以帮助工程师优化通信系统设计，提高系统的可靠性和稳定性。
北京邮电大学移动通信课程设计实验报告目录一、背景 (4)二、大体要求 (4)三、设计概述 (4)四、Matlab设计流程图 (5)五、Matlab程序及仿真结果图 (6)一、生成m序列及m序列性质 (6)二、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观看其时域波形 (9)4、计算并观看扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)五、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的转变 (11)六、对照经信道前后两种信号的频谱转变 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘，观看仿真时域波形 (14)八、与恢复载波相乘后，观看其频谱转变 (15)九、仿真观看信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观看经太低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)1一、对扩频系统进行解扩，观看其时域频域 (18)1二、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、裁决 (21)1五、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)1六、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)一、直接扩频系统信道模型 (28)二、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)3、用示波器观看发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)五、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)六、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)一、产生改善的walsh码 (35)二、产生两路不同的信息序列 (36)3、用两个沃尔什码别离调制两路信号 (38)4、两路信号相加，并进行BPSK调制 (39)五、观看调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)六、接收机信号乘以恢复载波，观看时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)八、对滤波后信号别离用m1和m2进行解扩 (44)九、对两路信号别离采样，裁决 (45)八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)一、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)二、产生正交Gold码并仿真其相互关函数 (50)九、实验心得体会 (51)直接序列扩频系统仿真一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为普遍的系统。
1.BPSK调制1.系统原理高斯白噪声图1 BPSK调制系统原理框图BPSK调制系统的原理框图如图1所示，其中脉冲成形的作用是抑制旁瓣，减少邻道干扰，通常选用升余弦滤波器；加性高斯白噪声模拟信道特性，这是一种简单的模拟；带通滤波器BPF可以滤除有效信号频带以外的噪声，提高信噪比；在实际通信系统中相干载波需要使用锁相环从接收到的已调信号中恢复，这一过程增加了系统的复杂度，同时恢复的载波可能与调制时的载波存在180度的相位偏差，即180度相位反转问题，这使得BPSK系统在实际中无法使用；低通滤波器LPF用于滤除高频分量，提高信噪比；抽样判决所需的同步时钟需要从接收到的信号中恢复，即码元同步，判决门限跟码元的统计特性有关，但一般情况下都为0。
2.参数要求码元速率2400波特，载波频率4800Hz，奈奎斯特频率19200Hz。
3.仿真参数采样频率：为码元速率的16倍，即奈奎斯特频率为码元速率的8倍，在计算误码率的时，采样频率为码元速率的8倍，即奈奎斯特频率为码元速率的4倍。
脉冲成形滤波器参数：脉冲成形滤波器选用FIR型升余弦滤波器，滚降系数为0.5，阶数为21，调用MATLAB中的rcosfir函数来设计滤波器。
低通滤波器：低通滤波器选用FIR型低通滤波器，参数为：f2=[0 0.125 0.4 1];w2= [1 0.95 0.1 0];b2 = fir2(30,f2,w2);调用fir2函数来生成。
两种调制/解调方式的各种参数都相同，后面不再赘述。
4.脉冲成形滤波器的冲击响应和频率特性图2 脉冲成形滤波器的冲击响应和频率特性5.低通滤波器的冲击响应和频率特性图3 低通滤波器的冲击响应和频率特性6.仿真过程各点波形：说明：在画图时，进行了归一化处理。
噪声的方差为1，随机序列的幅度为1，调制加噪后信噪比为-3dB，按照理想情况计算，解调后信噪比为0dB。
图2 随机序列（16个）图3 脉冲成形后的波形脉冲成形的作用是抑制旁瓣，减少邻道干扰，在实际通信过程中必不可少，但是为了与理论误码率进行对比，在后面计算误码率时，没有进行脉冲成形。
【精编完整版】BPSK调制的MATLAB仿真毕业论文_实验报告(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改～)移动通信课程设计实验报告目录一、背景...................................................................... (4)二、基本要求 ..................................................................... .................4 三、设计概述 ..................................................................... ...............4 四、Matlab设计流程图 ..................................................................... .5 五、Matlab程序及仿真结果图.. (6)1、生成m序列及m序列性质 ..................................................................... . (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 (11)6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)、对解扩信号进行采样、判决 ......................................................................21 1415、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)1、直接扩频系统信道模型 ..................................................................... .. (28)2、加窄带干扰的直扩系统建模 ..................................................................... (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 ........................................................ 30 4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下的误码率比较 ............................................................ 32 6、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 . (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 ..............................................34 1、产生改善的walsh 码...................................................................... ............... 35 2、产生两路不同的信息序列 ..................................................................... ....... 36 3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 ............................................................ 38 4、两路信号相加，并进行BPSK调制 ............................................................ 39 5、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 . (40)6、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 ..................................................................... ... 43 8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩.. (44)9、对两路信号分别采样，判决 ..................................................................... ... 45 八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 .............................................................. 48 2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 ...................................................... 50 九、实验心得体会...................................................................... . (51)直接序列扩频系统仿真一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章概述 (2)第二章QPSK通信系统原理与仿真 (2)2.1 QPSK系统框图介绍 (2)2.2 QPSK信号的调制原理 (3)2.2.1 QPSK信号产生方法 (3)2.2.2 QPSK星座图 (4)2.3 QPSK解调原理及误码率分析 (4)2.3.1 QPSK解调方法 (4)2.3.2 QPSK系统误码率 (5)2.4 QPSK信号在AWGN信道下仿真 (5)第三章BPSK通信系统原理与仿真 (6)3.1 BPSK信号的调制原理 (6)3.2 BPSK解调原理及误码率分析 (7)第四章QPSK与BPSK性能比较 (8)4.1 QPSK与BPSK在多信道下比较仿真 (8)4.1.1 纵向比较分析 (8)4.1.2 横向比较分析 (10)4.2 仿真结果分析 (10)4.2.1 误码率分析 (10)4.2.2 频带利用率比较 (10)附录 (11)代码1 (11)代码2 (11)代码3 (14)代码4 (16)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章概述QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。
它以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点，广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接人、移动通信及有线电视系统之中。
BPSK是英文Binary Phase Shift Keying的缩略语简称，意为二相相移键控，是利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
它使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
本文所研究的QPSK系统与二进制的BPSK系统相比，具有以下特点:1.在传码率相同的情况下，四进制数字调制系统的信息速率是二进制系统的2倍。
基于MATLAB的BPSK信号仿真分析文章在深入分析BPSK信号工作机理的基础上，采用MALTAB为仿真工具，实现了对BPSK信号的仿真。
进一步，借助仿真结果验证了BPSK信号产生和接收机理的正确性，从而为后续BPSK信号的应用奠定了理论基础。
标签：MALTAB；BPSK；仿真Abstract：Based on the deep analysis of the working mechanism of BPSK signal，this paper realizes the simulation of BPSK signal by using MALTAB as the simulation tool. Furthermore，the correctness of the generation and reception mechanism of BPSK signal is verified by the simulation results，which lays a theoretical foundation for the subsequent application of BPSK signal.Keywords：MALTAB；BPSK；simulation引言近年来，随着无线通信、导航通信、扩频通信、电子对抗技术等的飞速发展，BPSK信号的应用越来越广。
进一步，BPSK信号视为典型信号的代表之一，它具有频带利用率高、带宽小、抗干扰性好等诸多优点，因此以BPSK信号为基础开展的研究工作成为了热点。
鉴于此，开展对BPSK信号机理及特性分析可为后续诸多领域的研究工作提供新方法、新思路[1]。
1 BPSK信号机理1.1 BPSK信号调制机理BPSK信号是利用载波的相位变化来传递信息，而振幅和频率保持不变。
在BPSK中，通常用初始相位0和？仔分别表示二进制“1”和“0”。
其时域表达式可用（1）式来表示。
淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目:BPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：学期：专业班级：姓名：学号：BPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真1绪论随着通信技术的发展，信号处理方面硬件设计与专业软件设计结合日趋紧密，已经有一些公司开付出专业数字信号处理软件。
比较优秀的而且得到广大技术人员认可的有MATLAB。
MATLAB等优秀软件使仿真技术得到很好的应用。
通过对通信过程的仿真，我们就可以在低成本的条件下检测某一个方案是否能够实现，是否有更好的方案可以代替原来的方案，这样对通信的研究就站在了一个更高的起点，使通信技术的发展日新月异，近几年手机的普及率的迅速提高就从侧面反映移动通信技术的发展。
现代移动通信系统的发展是以多种先进的通信技术为基础发展起来的。
移动通信的主要基本技术包括调制技术、移动信道中颠簸的传播特性、多址方式、抗干扰技术以及组网技术。
在移动通信中，数字调制解调技术是关键技术，其中数字调相信号具有数字通信的诸多优点，在数字移动通信中广泛使用它来传送各种控制信息。
1.1 研究背景与研究意义随着通信系统复杂性不断增加,传统设计已不能适应发展的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视,因此在设计新系统时,要对原有的系统做出修改或者进行相关研究,通常要进行建模和仿真,通过仿真结果来衡量方案的可行性,从中选择合理的系统配置和参数设置,然后进行实际应用。
MATLAB 作为一种功能强大的数据分析和工程计算高级语言,已被广泛应用于现代科学技术研究和工程设计的各个领域。
调制解调技术在通信系统中不可或缺，因此，基于MATLAB的调制解调模块仿真设计对通信系统的教学和科研都具有积极的意义。
1.2 课程设计的目的和任务本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。
通信系统的计算机仿真设计课程设计是通信工程专业的学生在学完通信工程专业基础课、通信工程专业主干课及科学计算机仿真专业课后进行的综合性课程设计。
其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。
课程设计的任务是：（1）掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容和设计方法；掌握用计算机仿真通信系统的方法。
（2）建立系统模型：根据数字调制与解调原理及通信系统组成情况建立所选题目的系统模型。
（3）设置参数：包括信源、抽样量化编码/译码、信道编码/译码、基带调制/解调器、各噪声产生器、信道、误码率计算器、星座图仪等参数的选择。
（4）运行参数，进行系统仿真，得到误码率与信噪比的关系曲线图、星座图。
（5）分析运行结果。
1.3 可行性分析BPSK是英文Binary Phase Shift Keying的缩略语简称。
把模拟信号转换成数据值的转换方式之一，是利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
二相相移键控（BPSK）是用二进制基带信号（0、1）对载波进行二相调制，是最简单的PSK形式，相移大小为180°，又可称2-PSK，在群点聚集的地方，其实都不是非常有关系，在该图像中，群点分布在水平轴上的0°和180°上，由于BPSK使用严重的失真致使解调器作出错误的判断，所以该调制方式是所有PSK中最强的，但它只能以1bit/symbol调制而不适合高数据率应用情况。
2 BPSK通信系统2.1 BPSK通信系统基本模型本次设计，应用Matlab进行仿真，仿真采用蒙特卡罗模型。
仿真框图如图2.1。
2.2 BPSK通信系统的性能指标2.2.1 有效性指标①码元传输速率R B②信息传输速率Rb③频带利用率2.2.2 可靠性指标①码元差错率Pe②信息差错率Pb3 BPSK通信系统主要模块及其主要参数3.1 信源/信宿及其编译码信息源（简称信源）的作用是把各种消息转换成原始信号。
根据消息的类型不同，信源可以分为模拟信源和数字信源。
模拟信源输出的是模拟信号，如话筒、摄像机；数字信源输出的是离散的数字信号，如电传机、计算机等各种数字终端。
并且，模拟信源送出的信号经数字化处理后也可以送出数字信号。
受信者（简称信宿）是传送消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息。
信源编码与译码：信源编码有2个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。
码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反应了通信的有效性。
二是完成模/数（A/D）转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
信源译码是信源编码的逆过程。
PCM编码和译码部分图如图3.1和图3.3所示，编译码仿真图分别如图3.2和图3.4所示。
图3.1 PCM编码图3.2 PCM编码仿真图图3.3 PCM译码图3.4 PCM译码仿真图3.2 BPSK 调制与解调3.2.1主要内容1.简要阐述bpsk 调制与解调原理2.用matlab 进行仿真，附上仿真源程序和仿真结果，对结果进行分析。
3.2.2主要原理调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号) 调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
BPSK 调制原理：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于“同相”状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为“反相”。
一般把信号振荡一次（一周）作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。
当传输数字信号时，1码控制发0度相位，0码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。
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)cos(A )(2PSK n c t t e ϕω+=式中，ϕn 表示第n 个符号的绝对相位：⎩⎨⎧=”时发送“”时发送“，1,00πϕn 因此，上式可以改写为 ⎩⎨⎧--=Pt P t t e 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BPSK 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 s t e c ωcos )(2PSK =式∑-=ns n nT t g a t s )()(这里s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列，g(t)是脉宽为T s 的单个矩形脉冲，而a n 的统计特性为⎩⎨⎧--=PP a n 1,1,1概率为概率为 BPSK 信号的调制原理框图如图3.3所示，与2ASK 信号的产生方法相比较，只是对是S(t)的要求不同。
在2ASK 中S(t)是单极性的，而在BPSK 中S(t)是双极性的基带信号。
图3.3 BPSK 信号的调制原理框 BPSK 基带调制器参数设置如表3-1所示。
表3-1 BPSK 基带调制器参数设置Input typeScalar Constellation orderingBinary Phase offset(rad)PhaseOffset Sample per symbol 1解调: 在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号。
BPSK 基带解调器参数设置如表3-2所示。
表3-2 BPSK 基带解调器参数设置Input typeScalar Constellation orderingBinary Phase offset(rad)PhaseOffset Sample per symbol 1调制解调总图如图3.4所示。
图3.4 调制解调总图开关电路S(t)1800移相cos w c t π0 e 2psk (t)3.3 信道部分3.3.1 信道编码信道编码：为了与信道的统计特性相匹配，并区分通路和提高通信的可靠性，而在信源编码的基础上，按一定规律加入一些新的监督码元，以实现纠错的编码。
（1）循环码的概念循环码也是一种线性分组码，因此除具有线性分组码的性质外，还具有循环性。
（2）循环冗余效验码，简称CRC码，是最常见的检错码循环码模块图如图3.5所示。
图3.5 循环码模块图循环码编码器其参数设置如表3-3所示。
表3-3 循环码编码器其参数设置编号名称参数1 Codeword length N 742 Message length K, orgenerator polynomial3.2.2 信道译码信道译码：信道译码是将接收到的符号消息如何进行判决的问题。
循环译码器如图3.7所示。
图3.7循环译码器模块图信道编译码总图如图3.8所示：图3.8 信道编译码总图4BPSK的MATLAB通信系统的仿真和性能分析4.1 BPSK通信系统仿真BPSK通信系统的无信道编码总设计图如图4.1所示。
图4.1BPSK通信系统的无信道编码总设计图有信道编码的循环码如图4.2（a）所示，汉明码总设计图如图4.2（b）所示。
图4.2 循环码有信道编码总设计图（a）图4.2 汉明码有信道编码总设计图（b）无信道编码频谱图如图4.3（a）所示。
图4.3（a）无信道编码频谱图有信道编码频谱图如图4.3（b）所示。
图4.3（b）有信道编码频谱图信源与接收端波形如图4.4所示。
图4.4信源与接收端波形未加入高斯加性白噪声信道前的星座图如图4.5（a）所示。
图4.5（a）未加入高斯加性白噪声信道前的星座图加入高斯加性白噪声信道后的星座图如图4.5（b）所示。
图4.5(b) 加入高斯加性白噪声信道后的星座图无信道编码眼图如图4.6（a）所示。
图4.6（a）无信道编码时的眼图信道加入高斯白噪声时的信道眼图如图4.6（b）所示。
图4.6(b) 信道加入高斯白噪声时的信道眼图M文件如下：clear;echo onx=-50:5:50; % x表示信噪比的取值范围y=x; % y表示有信道编码时BPSK调制的误码率z=x; % z表示无信道编码时BPSK调制的误码率Frequency=4000; % 信源的频率定义为4000HzPhaseOffset=0; % 设置BPSK调制的初始相位SimulationTime=0.001；% 设置仿真时间长度for i=1:length(x)SNR=x(i); % 信噪比依次取向量x的数值sim('hanmingma1'); % 执行有信道编码时BPSK仿真模型y(i)=mean('BitErrorRate1');% 从BitErrorRate1中获得调制信号的误码率sim('wubianma1'); % 执行无信道编码时BPSK仿真模型z(i)=mean('BitErrorRate2');% 从BitErrorRate2中获得调制信号的误码率endhold off;semilogy(x,y,'r',x,z,'b:'); % 绘制有无信道编码信噪比与误码率关系对比曲线xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');title('有无信道编码信噪比与误码率关系对比');legend('有信道编码','无信道编码');grid on;4.2 性能分析信噪比与误码率关系如图4.7所示。
