2PSK调制解调

基于vivado的2psk解调摘要：1.引言2.2psk调制与解调原理3.vivado介绍4.2psk解调设计流程5.实验结果与分析6.总结正文：1.引言随着现代通信技术的发展，数字调制与解调技术在通信系统中起着举足轻重的作用。

其中，2psk（2相位偏移键控）调制是一种常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信、卫星通信等领域。

本文将介绍一种基于vivado的2psk 解调方法。

2.2psk调制与解调原理2psk是一种相位偏移键控技术，它利用信号的两种不同相位来表示二进制的0和1。

调制过程中，载波信号通过一个2元的相位偏移器，根据输入的二进制数据来选择不同的相位。

解调过程中，需要对接收到的信号进行相位检测，从而恢复原始的二进制数据。

3.vivado介绍Vivado是Xilinx公司推出的一款集成的设计环境，它提供了一个高度集成的设计平台，支持从设计到实现的整个流程。

Vivado中包含了丰富的IP核，可以方便地实现各种数字信号处理算法，如2psk解调等。

4.2psk解调设计流程在vivado中实现2psk解调的设计流程如下：（1）创建一个新项目，并添加所需的IP核。

（2）在设计中添加所需的2psk解调模块，如相位检测器、低通滤波器等。

（3）连接各个模块，实现数据流和控制信号的传递。

（4）配置模块参数，如采样率、相位检测阈值等。

（5）编译和下载设计到目标FPGA器件。

（6）通过示波器等测试仪器观察解调结果，进行性能分析。

5.实验结果与分析实验中，我们使用vivado设计了一个2psk解调器，并将其下载到Xilinx FPGA开发板上。

通过示波器观察解调结果，发现在误码率较低的情况下，解调器能够正确地恢复原始的二进制数据。

此外，通过调整模块参数，可以实现对解调性能的优化。

6.总结本文介绍了一种基于vivado的2psk解调方法。

通过使用vivado提供的丰富IP核和设计工具，可以方便地在FPGA上实现2psk解调功能。

实验四2PSK调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。

2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。

3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。

二、实验内容用System View建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解2PSK调制解调原理。

三、实验要求1、观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解2PSK调制解调原理。

2、观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK是线性调制还是非线性调制。

3、调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。

4、将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。

四、电路构成参数设置：Token4：产生原始码元信号，随机产生(参数设置:Source——Noise/PN――Pn Seg ，幅度1V，频率50HZ，电平数2，偏移0V）Token5，7：Multiplier（乘法器）Token8，10：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率200Hz）Token6：Adder（加法器）Token9：产生高斯噪声（参数设置：Source――Noise/PN――Gauss Noise，均值为0，均方差为0.1）Token11：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator――Filters/Systems――Linear Sys Filters，选择：Analog，频率50，极点个数3，低通滤波器的截止频率＝原始码元速率）Token12：产生抽样信号（参数设置：Operator——Sample/Hold——Sampler，Sample Rate＝50Hz，抽样速率＝码元速率）Token13：对抽样信号进行保持（参数设置：Operator——Sample/Hold——Hold，Hold Value＝Last Sample Gain＝1V）Token14：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置：Operator——Logic——Compare 选择：Select Comparison为a>=b）Token15：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度0V，频率0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开System Time Specification 对话框，设置Start Time：0 ，Stop Time：0.5，Sample Rate：10000HZ，单击OK完成系统定时设置。

基于SystemView的二进制相位键控（2PSK）的键控调制、相干解调的仿真实现及其性能分析一、实验目的1、了解2PSK系统的电路组成、工作原理和特点；2、分别从时域、频域视角观测2PSK系统中的基带信号、载波及已调信号；3、熟悉系统中信号功率谱的特点。

二、系统仿真任务：1. 码元传输速率：20kBd；2. 设计一数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；3. 获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；4. 获取主要信号的功率谱密度；5. 获取不同信噪比下的眼图（至少5个）及星座图（星座图为选作内容）；6. 测试不加噪声条件下的误码率，获取误码率曲线；7.数据分析及心得体会要求手写；8. 相干载波的提取为选作内容。

三、原理简介1、2PSK的产生：模拟法和数字键控法，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。

而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。

图1、2psk信号键控调制产生2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。

因此，求2PSK信号的功率谱密度时，也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。

2、2PSK的解调系统：2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。

2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下：图2、2psk信号解调各点时间波形四、系统组成框图及图符参数设置4.1 2PSK信号的产生图3、键控法产生2PSK信号框图表1：2psk产生图符参数设置编号库/名称 参 数3 Source: PN Seq Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ， Levels = 2，Phase = 0 deg32 Multiplier Null0 Source: Sinusoid Amp = 1 v ，Freq = 40e+3 Hz ，Phase = 0 deg ， 2 Logic: SPDT Switch Gate Delay = 0 sec ，Ctrl Thresh=0.5v33Source:Unif NoiseMinimum = -1 Maxinum = -1图4、通信信道框图表2：信道图符参数设置编号 库/名称 参 数 8 Adder Null 22 Operator:Gain 全局变量 9Source:Gauss NoiseStd deviation=1Mean = 0图5、2PSK 相干解调框图 表3：相干解调图符参数设置编号 库/名称 参 数 13Operator:Liner SyetemFlitersLowcutoff = 20e+3 No.of Poles = 323Operator:SamplerSampleRate = 20e+324Operator:Holder Gain = 125 Logic:BufferThreshold = 0 False Output = 0True Output = 114 31Sink: RealTimeNull图6、计算误码率框图表4：计算误码率图符参数设置编号 库/名称 参 数3 Source ：PN seg Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ，Levels = 2，Phase = 0 deg26 Operator:Delay Delay = 50e-6 27 Operator:ReSample SampleRatr = 20e+3 28Communication:BERNo.Trial = 2 Threshold = 0.5 Offset = 036 Sink:FinalValuesNull五. 各点波形：包括时域波形、不同信噪比下的眼图（至少5个） 、覆盖图、瀑布图、可能的星座图等系统定时：起始时间0秒，终止时间100e-6秒，采样点数200，采样速率1.6e+6Hz ，获得的仿真波形如下图所示。

信息对抗大作业一、实验目的。

使用 MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk 调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。

二、实验原理。

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②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。

这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。

图 1相应的信号波形的示例101数字调相：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2PSK 中，通常用初始相位0 和π分别表示二进制“1”和“ 0”。

因此， 2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第 n 个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图 22PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。

2PSK调制与解调系统的仿真设计首先，我们需要了解2PSK调制与解调系统的基本原理。

2PSK（二进制相移键控）调制技术是一种利用相位来表示数字信息的调制技术。

在2PSK调制中，0和1分别用相位0°和180°表示。

调制器将数字信息转化为相位的变化，然后通过信道传输到接收端。

解调器在接收端将相位变化还原为数字信息。

2PSK调制与解调系统可以简单地分为两个部分：调制器和解调器。

在调制器中，我们可以使用相位锁定环（PLL）的方法实现2PSK调制。

PLL能够锁定输入信号的相位，然后产生相应的调制信号。

在2PSK调制中，我们可以使用正弦波信号作为基频信号，通过改变其初始相位来实现信号的相位调制。

在解调器中，我们可以使用相关器（correlator）的方法实现2PSK解调。

相关器能够检测接收信号与已知的参考信号之间的相关性，从而获取相位变化信息。

在2PSK解调中，我们可以使用相位为0°和180°的两个参考信号与接收信号进行相关运算，然后根据相关结果来判断接收信号的相位。

为了验证2PSK调制与解调系统的性能，我们可以进行仿真设计。

首先，我们需要确定系统所需的参数，包括载波频率、数据速率、信噪比等。

然后，我们使用Matlab或者其他仿真软件搭建2PSK调制与解调系统的模型，包括调制器和解调器。

在调制器模型中，我们生成数字信号，并将其转化为相位变化信号。

根据系统参数，我们生成相应频率的正弦波，并通过改变初始相位来实现调制。

然后，我们将调制信号通过信道传输到解调器。

在解调器模型中，我们接收到调制信号，并使用相关器来检测信号的相位变化。

根据相关结果，我们可以判断信号的相位，并将其转化为数字信息。

然后，我们可以将解调后的数字信息与原始数据进行比较，评估系统的性能。

进行仿真实验时，我们可以改变系统参数来研究其对系统性能的影响。

比如，我们可以改变信噪比，观察误码率的变化。

或者，我们可以改变数据速率，观察解调器的解调效果。

2psk调制解调的原理2PSK调制（2-Phase Shift Keying）是一种基本的数字调制方式。

它通过改变载波的相位来传输数字信号，每个数字比特对应两个不同的相位。

以下将详细解析2PSK调制的原理。

2PSK调制主要涉及到两个过程：调制和解调。

调制过程：1. 文字编码：将要传输的信息进行数字编码，例如使用二进制编码方式，将每个数字比特用0和1代表。

2. 符号分配：每个数字比特对应一个相位，通常选择相位0和相位π来表示0和1。

3. 载波生成：产生一个恒定频率和幅度的正弦波，这个波被称为载波信号。

4. 相位调制：根据编码的数字比特，将相应的相位信息融入到载波信号中。

比如，相位0可以对应载波信号的相位不变，而相位π可以对应载波信号的相位反转。

5. 调制信号生成：得到相位调制后的信号，该信号即为调制信号。

解调过程：1. 接收信号采样：接收到经过信道传输的调制信号，并对信号进行采样。

2. 相位判决：根据接收到的信号的相位信息，进行相位判决以确定每个数字比特的数值。

例如，如果接收到的信号相位为0，则判定为0；如果接收到的信号相位为π，则判定为1。

3. 数字解码：将解调的数字比特翻译回原始的信息字符。

2PSK调制的优点：1. 简单性：2PSK调制的实现比较简单，仅需要改变相位即可。

2. 抗噪声性能：2PSK调制的抗噪声性能较好，因为每个数字比特对应的相位差异明显，相位误差引起的误码率较低。

2PSK调制的局限：1. 带宽效率：2PSK调制一次只能传输一个比特，相比其他复杂调制方式，其带宽利用率较低。

2. 灵活性：2PSK调制只能传输二进制信号，不能传输多元信号。

总结：2PSK调制通过改变载波的相位来传输数字信号。

在调制过程中，信号经过文字编码、符号分配、载波生成和相位调制等步骤。

在解调过程中，信号经过接收信号采样、相位判决和数字解码等步骤。

2PSK调制简单易实现，抗噪声性能好，但带宽利用率相对较低，适用于二进制信号的传输。

2psk信号调制解调三、2psk信号调制解调2psk信号的调制不能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其原理框图如下：不考虑噪声时，带通滤波器输出可以表示为y(t)=cos(wct+Φn)式中Φn为2psk信号某一码元的初相。

Φn=0时，代表数字“0”，Φn=π时，代表数字“1”。

与同步载波COSwct相乘后，输出为Z(t)=COS(wct+Φn) COSwct=1/2cosΦn+1/2cos(2wct+Φn)经过低通滤波器滤除高频分量，得解调输出为根据发送端产生2psk信号时Φn代表数字信息1或0的规定，以及接收端x（t）与Φn的关系特性，抽样判决器的判决准则为% 方波am=1;x(x>0)=am;x(x<0)=-1;figure(1)subplot(321);plot(t,x);axis([0 2e-4 -2 2]);title('基带信号');grid oncar=sin(2*pi*fc*t); %载波ask=x.*car; %载波调制subplot(322);plot(t,ask);axis([0 200e-6 -2 2]);title('PSK信号');grid on;%=====================================================vn=0.1;noise=vn*(randn(size(t))); %产生噪音subplot(323);plot(t,noise);grid on;title('噪音信号');axis([0 .2e-3 -1 1]);askn=(ask+noise); %调制后加噪subplot(324);plot(t,askn);axis([0 200e-6 -2 2]);title('加噪后信号');grid on;%带通滤波fBW=40e3;f=[0:3e3:4e5];w=2*pi*f/fs;z=exp(w*j);BW=2*pi*fBW/fs;a=.8547; %BW=2(1-a)/sqrt(a )p=(j^2*a^2);gain=.135;Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(p));subplot(325);plot(f,abs(Hz));title('带通滤波器');grid on;Hz(Hz==0)=10^(8); %avoid log(0) subplot(326);plot(f,20*log10(abs(Hz)));grid on;title('Receiver -3dB Filter Response'); axis([1e5 3e5 -3 1]);%滤波器系数a=[1 0 0.7305]; %[1 0 p]b=[0.135 0 -0.135]; %gain*[1 0 -1] faskn=filter(b,a,askn);figure(2)subplot(321);plot(t,faskn);axis([0 100e-6 -2 2]);title('通过带通滤波后输出');grid on;cm=faskn.*car; %解调subplot(322);plot(t,cm);axis([0 100e-6 -2 2]);grid on;title('通过相乘器后输出');%低通滤波器p=0.72;gain1=0.14;%gain=(1-p)/2Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));subplot(323);Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0) plot(f,20*log10(abs(Hz1)));grid on;title('LPF -3dB response');axis([0 5e4 -3 1]);%滤波器系数a1=[1 -0.72]; %(z-(p))b1=[0.14 0.14]; %gain*[1 1]so=filter(b1,a1,cm);so=so*10; %add gainso=so-mean(so); %removes DC component subplot(324);plot(t,so);axis([0 8e-4 -3.5 3.5]);title('通过低通滤波器后输出');grid on;%比较器High=2.5;Low=-2.5;vt=0; %设立比较标准error=0;len1=length(so);for ii=1:len1if so(ii) >= vtVs(ii)=High;elseVs(ii)=Low;endendVo=Vs;subplot(325);plot (t,Vo), title('解调后输出信号'), axis([0 2e-4 -5 5])grid on;xlabel('时间 (s)'), ylabel('幅度(V)') 仿真结果。

实验六2PSK调制与解调一、实验目的1、理解二进制移相键控（Phase Shift Keying，PSK）调制和解调的基本原理；2、了解2PSK调制和解调的实现方法。

二、实验原理一个正弦载波。

如果它被一个双极性比特流按照图6-1所示的方案调制，它的极性将在每一次比特流极性改变时跟着改变。

图6-1对正弦波来说，极性的翻转就等价于反相。

因此，乘法器的输出就是BPSK（2PSK）信号。

二进制移相键控的解调可分两个步骤来考虑。

1、限带信号波形的恢复，使其转化到基带信号；2、从基带的限带波形里重建二进制消息比特流。

在本实验中，实现第一步依靠的是一个“窃取”的本地同步载波。

第二步的抽样判决由定标模块实现，最后还应线性解码，重建原始单极性基带信号。

解调原理如图6-2所示。

图6-2三、实验设备1、主机TIMS-301F2、TIMS基本插入模块（1）TIMS-148音频振荡器（Audio Oscillator）（2）TIMS-150乘法器（Multiplier）或TIMS-425正交模块（Quadrature Utilities），此模块集成了2个乘法器和1个加法器（3）TIMS-151移相器（Phase Shifer）（4）TIMS-153序列产生器（Sequence Generator）（5）TIMS-154可调低通滤波（Tuneable LPF）（6）TIMS-402定标模块(decision-maker module)（7）TIMS-406线性编码器（Line Code Encoder）（8）TIMS-407线性译码器（Line Code Decoder）3、计算机4、Pico虚拟仪器四、实验步骤1、将Tims系统中音频振荡（Audio Oscillator）、移相器（Phase Shifter）、序列码产生器（Sequence Generator）、线性编码器（Line-code Encode）、乘法器（Multiplier）按图6-3连接。

通信原理大作业2PSK 信号的调制与解调3090401014 葛一飞 通信091 一．2PSK 信号的调制原理：当相移常数Kp=π时，当基带数字信号采用幅度为1宽度为TS 的矩形脉冲的双极性非归零码表示时，时域表示式为：受键控的载波相位按基带脉冲而改变的数字调制方式。

()()⎩⎨⎧-===-=P 1,0,0P ,1,1概率为概率为n n s n a a nT t g a t m ()()()t m K t cos t S p c PSK +=ω2()()⎩⎨⎧-==+=P 10P 1以概率以概率,a ,t cos ,a ,K t cos n c n p c ωω()()()⎩⎨⎧-==-=P 1,0,cos P ,1,cos 2以概率以概率n c n c PSK a t a t t S ωωt nT t g a t S c n s n PSK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑⎩⎨⎧→→”“”“如，相位相位010π二．2PSK 信号相干解调由于绝对移相方式是以某一相位作为基准的，因此解调时在接收端也必须有同样一个固定基准相位作为参考。

即采用相干解调2.波形显示调制：冲 据输出 S 2解调：总结：通过本次大作业，我们在MATLAB平台上对数字信号的传输系统进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。

通过仿真，基本掌握了MATLAB的基本功能和使用方法，对数字基带传输系统有了一定的了解，加深了对2PSK信号的调制原理的认识，理解了如何对他们进行调制，通过使用MATLAB仿真，对个调制和解调电路中各元件的特性有了较为全面的理解。

可以说这次大作业使我收益颇丰，对通信原理也有了新的认识。

附录:Matlab程序代码：clcclose allclear allcodn=60;fc=6e+3;fs=fc*6;bode=1000;code=round(rand(1,codn));code_len=round(1/bode/(1/fs));for i=1:codnx0((i-1)*code_len+1:code_len*i)=code(i);endx=2*x0-1;car=cos(2*pi*fc/fs*(0:length(x0)-1));y=x.*car;figuresubplot(211)plot(x)axis([0 length(x0) -1.5 1.5]) grid onzoom ontitle('原始基带信号')subplot(212)plot(y)zoom ongrid ontitle('2PSK的频谱')ay=abs(fft(y));f=0:fs/length(y):fs/2;ay=ay(1:length(f));figureplot(f,ay)zoom ongrid ontitle('2PSK信号')z=y.*car;fl=fir1(64,fc/fs*2); ¨z1=2*filter(fl,1,z);figuresubplot(211)plot(z)grid ontitle('混频器输出信号') subplot(212)plot(z1)grid ontitle('解调得到的基带信号') zoom onfiguresubplot(211)plot(x)axis([0 length(x0) -1.5 1.5]) grid ontitle('原始基带信号')subplot(212)plot(z1)axis([0 length(x0) -1.5 1.5]) grid ontitle('解调得到的基带信号') zoom on。

竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。

二、实验内容编写2psK调制仿真程序。

2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。

2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。

故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。

或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。

因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。

程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。

三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②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。

这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（psK）基本的调制方式。

图1相应的信号波形的示例101调制原理数字调相：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。

目录1 引言 (1)1.1数字调制的意义 (1)1.2课程设计的目的 (1)1.3课程设计的基本任务和要求 (1)1.4设计平台 (2)2 设计原理 (4)2.1通信的概念 (4)2.2二进制移相键控(2PSK[1]) (5)3 设计步骤 (9)3.1 Simulink[1]工作环境 (9)3.2 2PSK的调制仿真 (10)3.3 2PSK的相干解调仿真 (14)3.4信道中加入高斯噪声仿真 (17)3.5信道中加入瑞利噪声仿真 (19)3.6信道中加入莱斯噪声仿真 (22)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 引言1.1数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。

根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。

由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。

为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。

因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。

另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务数字网（ISDN网），所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。

因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要部分之一，对它的研究也是有必要的。

通过对调制系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。

1.2课程设计的目的通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课，是通信工程专业后续专业课的基础。

掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础，可提高处理通信系统问题能力和素质。

由于通信工程专业理论深、实践性强，做好课程设计，对学生掌握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。

电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验二 PSK调制解调实验成绩：一、实验目的1．掌握PSK调制解调的工作原理及性能要求；2．进行PSK调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3．理解PSK相位模糊的成因，思考解决办法。

二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53．100M双通道示波器4．信号连接线5．PC机（二次开发）三、实验原理1、PSK调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传“0”和传“1”。

图3.3.3 1 2PSK调制信号波形PSK调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于FPGA和DA芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。

图3.3.3.2 PSK调制电路原理框图硬件实验二PSK调制解调实验报告姓名：学号：上图中，基带数据和时钟，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成PSK的调制后，再经DA数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从4P9输出。

2、PSK解调原理实验中2PSK信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字costas环提取相干载波，二相PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。

图3.3.3.3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为（A1为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号A2（A2为载波的幅值）相乘，得：可知，相乘后包括二倍频分量和分量（为时间的函数）。

因此，需经低通滤波器除去高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制VCO载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。

2PSK调制与解调系统的仿真(1)1. 调制原理2PSK调制（又称二进制相移键控调制）是数字通信中最简单的调制技术之一，它的原理是通过改变载波信号的相位来传输数字信号。

在2PSK调制中，我们使用两种相位来表示两个不同的数字，通常是0和1。

当数字为0时，我们保持载波信号的相位不变；当数字为1时，我们将载波信号的相位改变180度。

因此，我们可以将数字信号转换成载波信号的相位变化，并在通信信道中传输这些相位变化。

2. 模拟调制和解调系统为了实现2PSK调制，我们需要将数字信号转换成模拟信号，并将这个信号变成载波信号的相位变化。

下面是一个基本的2PSK调制系统的示意图：数字信号 --> 数字调制器 --> 模拟调制器 --> 载波信号在这个系统中，我们使用数字信号作为输入，并将它们传输到数字调制器。

数字调制器将数字信号转换成符号，每个符号代表一个数字（0或1）。

接着，我们将符号传输到模拟调制器中，该模拟调制器将符号转换成相应的模拟信号。

这个模拟信号代表了载波信号的相位，我们可以将它作为波形输出。

最后，我们将波形和载波信号相乘，得到调制后的信号，可以通过信道发送。

为了解调这个信号，我们需要对它进行解调，也就是将载波信号的相位变化转换成数字信号。

下面是解调系统的示意图：调制后信号 --> 解调器 --> 数字解调器 --> 原始数字信号在这个系统中，我们首先使用解调器来解调调制后的信号，这是模拟解调器。

它将载波信号的相位变化转换成波形信号。

接下来，我们使用数字解调器将波形信号转换成符号，每个符号对应一个数字。

最后，我们使用恢复数字信号的符号，这是原始的数字信号。

3. 2PSK调制系统的仿真为了验证2PSK调制系统的有效性，我们可以使用MATLAB对其进行仿真。

我们可以编写一个简单的脚本来执行以下操作：1.生成随机的0和1的数字信号；2.将数字信号转换为2PSK信号；3.将2PSK信号发送到信道；4.解调信号并还原原始数字信号。

2PSK数字信号的调制与解调2PSK数字信号的调制和解调是一种被广泛应用于无线电技术领域的技术，主要用于实现数字信号的无线传输与接收。

在2PSK数字信号的调制和解调过程中，调制用于将原始的数字信号转换成适合发射的信号，而解调则是将接收到的信号还原成原始的数字信号。

2PSK调制是一种线性的调制技术，它通过改变发射信号在基线上的相位，从而实现数据的传输。

首先，将收发机中的比特流转换成在空间上对应的类型，然后将其转换为发射信号——或“载波”。

每个比特可以通过调整载波的相位来表示，这就是2PSK调制的主要原理。

2PSK技术可以通过改变发射信号在基线上的相位来表示（比如0和π/2），并在相同比特率下获得更高的效率，这一点不同于其他的调制技术。

2PSK解调是解调无线信号的一种方式，其过程包括将接收到的无线载波信号转换成比特流，以便可以处理。

首先，要将接收到的信号传输到收发机中，然后通过一系列的预处理操作，包括前置放大、扩频和多路复用技术，将接收到的信号解调成原始的比特流。

最后，解调得到的比特流将用于对收发机端数据进行信号处理。

2PSK数字信号的调制解调技术为无线系统带来了许多优势，其主要优势有：一是提高系统可靠性，更大程度抑制了噪声对信号的影响；二是改善系统的信道容量，能够将多路并发信号在相同带宽中传输；三是提高系统的功率效率，数据可以在同样的功耗条件下进行传输。

2PSK数字信号的调制和解调是一种可靠、高效、灵活的方式，由于它具有很多优点，已经成为无线设备中应用最广泛的调制技术之一。

在充分发挥它的好处的同时，我们还应该注意使用这种技术时带来的可能的缺点，如延迟时间长、复杂的网络架构等。

对此，我们应从源头上通过优化系统的设计和调整技术参数等手段克服相关困难，以达到我们想要的传输效果。

参考文献[1] Zhou, Hongbiao. “2PSK Modulation & Demodulation.” Electronic Devices and Circuits, Vol. 2, Jan. 2018.。

2PSK非相干解调1. 介绍2PSK（2相位移键控）是一种数字调制技术，常用于无线通信中。

非相干解调是一种解调方法，它不需要接收端与发送端进行相位同步。

本文将介绍2PSK非相干解调的原理、步骤和应用。

2. 2PSK调制原理2PSK调制是通过改变信号的相位来传输数字信息。

它使用两个不同的相位来表示两个二进制数字，通常为0和1。

在2PSK调制中，0和1分别对应两个不同的相位，例如0对应0度，1对应180度。

3. 2PSK非相干解调原理2PSK非相干解调是一种解调方法，它不需要接收端与发送端进行相位同步。

它通过比较接收信号的两个不同时间点的相位差来判断接收信号的相位，从而实现解调。

2PSK非相干解调的步骤如下：1.接收信号采样：接收端对接收到的信号进行采样，以获取离散的信号样本。

2.相位估计：通过比较两个不同时间点的信号样本的相位差，估计出信号的相位。

3.判决：根据相位估计的结果，将信号解调为相应的二进制数字。

4. 2PSK非相干解调的应用2PSK非相干解调在无线通信中有广泛的应用，其中包括：1.蓝牙通信：蓝牙是一种短距离无线通信技术，它使用2PSK非相干解调来传输数据。

2.无线传感网络：无线传感网络是由许多传感器节点组成的网络，它们通过2PSK非相干解调来传输采集到的数据。

3.数字广播：数字广播使用2PSK非相干解调来传输音频和视频信号。

4.移动通信：移动通信系统中的调制解调器使用2PSK非相干解调来传输语音和数据。

5. 总结2PSK非相干解调是一种常用的数字调制解调技术。

它通过比较接收信号的两个不同时间点的相位差来判断接收信号的相位，从而实现解调。

2PSK非相干解调在无线通信中有广泛的应用，包括蓝牙通信、无线传感网络、数字广播和移动通信等领域。

通过本文的介绍，我们对2PSK非相干解调的原理、步骤和应用有了更深入的了解。

这种解调方法的优点是不需要进行相位同步，使得无线通信更加灵活和可靠。

希望本文对读者有所帮助，增加对2PSK非相干解调的理解。

基于vivado的2psk解调基于Vivado的2PSK解调概述2PSK (2位相移键控) 是一种数字调制技术，用于将数字信息转换为相位变化的信号。

在2PSK解调中，我们需要通过解调器将接收到的2PSK信号转换为数字信息。

本文将介绍如何使用Vivado软件进行2PSK解调的设计与实现。

1. 2PSK调制原理2PSK调制是一种基于相位的调制技术，将数字信息转换为不同的相位状态。

在2PSK调制中，我们使用两种相位状态来表示0和1两个数字。

例如，我们可以使用0度和180度的相位状态来分别表示0和1。

2. 2PSK解调器设计2PSK解调器的任务是将接收到的2PSK信号转换为数字信息。

在Vivado中，我们可以通过FPGA来实现2PSK解调器的设计。

设计的主要步骤如下：2.1 信号接收与采样我们需要通过FPGA接收2PSK信号，并对信号进行采样。

采样是指在离散时间点上对信号进行采集，以获取信号的离散样本。

在2PSK解调中，我们通常使用时钟信号来对接收到的信号进行采样。

2.2 相位解调接下来，我们需要进行相位解调，将接收到的2PSK信号转换为相位差。

相位解调可以通过将接收到的信号与一个参考相位进行比较来实现。

参考相位可以是固定的相位值，也可以是根据信号特性自动估计得到的相位值。

2.3 数字解码我们需要将相位差转换为数字信息。

在2PSK解调中，我们可以根据相位差的大小来判断信号是0还是1。

例如，如果相位差大于90度，则判定为1；如果相位差小于90度，则判定为0。

3. Vivado软件的使用Vivado是一款由Xilinx公司开发的FPGA设计工具。

使用Vivado 软件进行2PSK解调器的设计与实现可以大大简化开发流程。

以下是使用Vivado进行2PSK解调的基本步骤：3.1 创建工程在Vivado中创建一个新的工程，并选择合适的FPGA设备型号。

3.2 添加设计文件将2PSK解调器的设计文件添加到Vivado工程中。

2PSK原理及调制解调仿真2PSK(二相移键调制)是一种数字调制技术，它使用两个相位状态来表示数字数据。

在2PSK中，每个相位状态代表一个比特，即"0"或"1"。

2PSK的原理可以通过以下步骤进行说明：1.数据编码：将数字数据转换为二进制形式。

例如，将十进制数"7"编码为二进制数"0111"。

2.相位映射：将每个比特对应到不同的相位状态上。

在2PSK中，通常将"0"映射到相位0°，将"1"映射到相位180°。

3.载波调制：将相位状态映射到载波信号上。

通常使用正弦波作为载波信号，其频率可以根据需求设定。

4.发射信号：将调制后的载波信号发送到信道中。

5.接收端解调：接收信号后，使用相位解调的方法将信号恢复成数字数据。

这可以通过比较接收到的信号与预设的相位状态来实现。

6.数据解码：将恢复的二进制数据转换为原始的数字数据。

2PSK的调制解调可以通过软件仿真工具进行模拟。

对于调制过程，可以使用软件如MATLAB或Simulink来实现。

首先，需要生成要调制的数字信号，并将其转换为二进制形式。

然后，将每个比特映射到相应的相位状态，并将其表示为正弦波信号。

最后，将所有的正弦波信号叠加起来，形成最终的调制信号。

这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的各种函数和模块来实现。

对于解调过程，可以使用相位解调器来还原接收到的信号。

相位解调器通常包括相位鉴频器和比较器。

相位鉴频器用于提取信号的相位信息，而比较器则将提取的相位信息与预设的相位状态进行比较，以确定每个比特的值。

这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的函数和模块来实现。

通过仿真实验，可以观察到在不同信噪比（SNR）条件下的调制解调性能。

SNR的增加会提高解调的准确性，但当SNR较低时，解调错误率将增加。

实验五 2PSK 调制解调仿真（院、系） 专业 班 课程一、实验目的1．熟悉2PSK 调制解调原理。

2．掌握编写2PSK 调制解调程序的要点。

3．掌握使用Matlab 调制解调仿真的要点。

二、实验容1．根据2PSK 调制解调原理，设计源程序代码。

2．通过Matlab 软件仿真给定信号的调制波形。

3. 对比给定信号的理论调制波形和仿真解调波形。

三、实验原理 1. 2PSK 的调制原理所谓的二进制相移键控（2PSK ）信号，是指在二进制调制中，正弦载波的相位随着二进制数字基带信号离散变化而产生的信号。

已调信号载波可以用“0”和“π”或者“+π/2”和“-π/2”来表示二进制基带信号的“0”和“1”。

2PSK 信号的时域表达式为：)cos(2n c PSK t A e ϕω+= 其中，n ϕ表示第n 个符号的绝对相位：时发送时发送”“”“0１０n ⎩⎨⎧=πϕ即2PSK 表达式也可以为：PP tA tA t e c c PSK -⎩⎨⎧-=1cos cos )(2概率为概率为ωω即发送二进制符号“0”时（取＋1），取0相位；发送二进制符号“1”时（取－1），取π相位。

所以二进制绝对相移，则是以载波的不同相位直接去表示相应 二进制数字信号。

由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK 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的相乘。

由于2PSK信号是双极性不归零码的双边带调制，所以如果数字基带信号不是双极性不归零码时，则要先转成双极性不归零码，然后再进行调制。

调制方法有模拟法和相位键控选择法。

2PSK调制原理图如图1和图2所示。

模拟法使源信号如果不是双极性不归零，则转成双极性不归零码后与本地载波相乘即可调制成2PSK信号。

相位键控选择法则是通过电子开关来实现的，当双极性不归零码通过电子开关时，遇低电平就以180度相移的本地载波相乘输出，遇高电平，电子开关则连通没相移的本地载波上然后输出。

贵州大学实验报告学院：计信学院专业：网络工程班级：101 姓名学号实验组实验时间2013.06.16 指导教师成绩实验项目名称实验二2PSK调制与解调实验目的1、掌握2PSK调制的原理及实现方法。

2、掌握2PSK解调的原理及实现方法。

实验原理1、2PSK调制2PSK信号产生的方法有两种：模拟调制法和数字调制法。

码型变换乘法器NRZ输入双极性NRZ调制输出载波输入图16-1 2PSK调制模拟相乘法原理框图上图16-1是2PSK调制模拟相乘法原理框图。

信号源模块提供码速率96K的NRZ 码和384K正弦载波。

在2ASK中数字基带信号是单极性的，而在2PSK中数字基带信号是双极性的。

故先将单极性NRZ码经码型变换电路转换为双极性NRZ码，然后与384K正弦载波相乘，便得2PSK调制信号。

乘法器的调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调节。

载波1384K开关电路2调制输出NRZ输入开关电路1反相器图16-2 2PSK调制数字键控法原理框图上图16-2是2PSK调制数字键控法原理框图。

为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号，NRZ码为“1”的一个码元对应0相位起始的正弦载波的4个周期，NRZ码为“0”的一个码元对应π相位起始的正弦载波的4个周期。

实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来控制门的通/断。

当NRZ 码为高电平时，模拟开关1导通，模拟开关2截止，0相位起始的正弦载波通过门1输出；当NRZ 码为低电平时，模拟开关2导通，模拟开关1截止，π相位起始的正弦载波通过门2输出。

门的输出即为2FSK 调制信号，如下图16-3所示。

NRZ输入调制信号11001PSK图16-3 2PSK 调制信号波形2、2PSK 解调2PSK 信号的解调通常采用相干解调法，原理框图如下图16-4所示。

LPF 相乘器电压判决抽样判决调制输入BS输入PSK/DPSK 判决电压调节载波输入相乘输出滤波输出解调输出判压输出图16-4 2PSK 解调相干解调法原理框图设已调信号表达式为1()cos(())s t A t t ωϕ=⨯+（A 1为调制信号的幅值）， 经过模拟乘法器与载波信号A 2cos t ω（A2为载波的幅值）相乘，得0121()[cos(2())cos ()]2e t A A t t t ωϕϕ=++ 可知，相乘后包括二倍频分量121cos(2())2A A t t ωϕ+和cos ()t ϕ分量（()t ϕ为时间的函数）。