DBPSK传输系统实验

通信原理实验

实验8 基于MATLAB的模拟信号传输系统实验

2019-5-25 班级： 04xx103

学号： 04xxx0913

姓名： xxx 2 通信原理软件实验

实验8 基于MATLAB的模拟信号传输系统实验

一、AM调制解调

（1） 实验原理及框图

调制：AM是诸多调制方式中最简单的一种模拟调制方式，AM信号的时域和频域表达式分别为

式中，A0为外加的直流分量；m(t)为模拟基带信号，可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即 。AM信号波形可用包络检波法很容易地恢复原始信号但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足 。否则将出现过调幅现象而带来失真。

AM调制器模型

解调：对于接收端而言，一般说来AM信号有两种解调方式，相干解调法和非相干解调法，这里只介绍相干解调法。对于相干解调而言，将已调AM信号乘上一个与调制器同频同相的载波, 得

再经过低通滤波器,滤去第 2 项高频分量,即可无失真地恢复出原始的调制信号：

AM解调原理框图 3 （2） 实验结果

信号频率为2KHz，载波频率为20KHz，采样率为1MHz，信噪比为5

基带信号和载波信号 AM信号及频谱（100%调制）

AM信号及频谱（0%调制） AM信号及频谱（50%调制）

通过带通滤波器信号及频谱和相干解调 通过低通滤波器信号及频谱

4 （3） 程序代码

close all;

clear;

clc;

fs=1e6;

N=8000;

t=0:1/fs:(N-1)/fs;

f=(0:(N-1))*fs/N-fs/2;

fm=2000;

fss=20000;

m=cos(fm*2*pi*t);%基带信号

subplot(4,1,1);

plot(t,m);

title('基带信号','FontWeight','bold');

实验报告

（20 / 20学年第一学期）

课程名称 通信原理C

实验名称 BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验

实验时间 年 月 日

指导单位 通信与信息工程学院

指导教师 王海荣

学生姓名 班级学号

学院(系) 专 业

实验二 BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验

一、 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Eb，则传输的BPSK信号为：

)2cos(2)(ccbbfTEtS

其中

11800000mmc

（二）BPSK解调

接收的BPSK信号可以表示成：

)2cos(2)()(cbbfTEtatR

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，最常用的有平方环法、判决反馈环。

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，对于BPSK接收信号为：

)2cos(2)()(cbbfTEtatR

而恢复的相干载波为)2cos(cf，经相乘器、低通滤波后输出的信号为：

cos212)()('bbTEtata

若提取的相干载波与输入载波没有相位差，即Δ=0，则解调输出的信号为212)()('bbTEtata；若存在相差Δ，则输出信号下降cos2Δ倍，即输出信噪比下降cos2Δ，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NEerfcPbe

为了提高BPSK的解调性能，一般尽可能地减小稳态相差，在实际中一般要求其小于50。改善这方面的性能一般可通过提高路环路的开环增益、减少环路时延。当然在提高环路增益的同时，对环路的带宽可能产生影响。

BPSK调制及解调实验报告

实验目的：

1.了解二进制调制的基本原理和BPSK调制的工作原理；

2.掌握BPSK调制的实际操作步骤；

3.了解BPSK解调的原理和实际操作步骤；

4.通过实验，验证BPSK调制及解调系统的性能。

实验仪器：

1.函数发生器

2.1MHz双踪示波器

3.BPSK调制及解调实验装置

实验原理：

二进制调制（Binary Phase Shift Keying，BPSK）是一种常用的数字调制方法，通过改变载波的相位来表示二进制数字0和1、在BPSK调制中，当输入信号为1时，调制后的信号发生180度的相位移动；当输入信号为0时，调制后的信号保持相同的相位。

1.产生基带二进制信号；

2.将基带二进制信号进行调制，得到BPSK信号；

3.通过载波和BPSK信号相乘，得到带载波的BPSK信号。

BPSK解调的基本原理是将接收到的信号与本地载波进行乘积运算，并通过低通滤波器滤除高频成分，得到解调后的二进制信号。 实验步骤：

1.连接实验仪器，按照实验电路图将实验装置连接起来；

2.在函数发生器上设置合适的频率、幅度和偏置，作为输入信号；

3.调节函数发生器的频率和幅度，观察函数发生器输出信号和示波器上的波形；

4.调节函数发生器的频率和幅度，使得示波器上的波形呈现BPSK调制后的波形特征；

5.开始数据传输，通过改变输入信号的二进制位来模拟数据的传输；

6.通过实时观察带载波的BPSK信号波形，验证BPSK调制的效果；

7.将接收到的信号输入到解调器中，观察解调后的二进制信号的波形；

8.通过比较发送的数据和接收的数据，验证BPSK解调的正确性和可靠性。

实验结果：

经过实验，我们成功实现了BPSK调制及解调系统的搭建，并通过观察波形和比较数据的方法验证了其正确性和可靠性。在BPSK调制过程中，输入为0和1时，输出的波形相位有明显的反转；在解调过程中，通过滤波器的处理，成功地恢复了输入信号的二进制数据。

通信原理实验报告

学院：信息工程学院

专业班级:通信工程4班

姓名：

学号：

实验六 PSK系统综合实验

一. 实验目的

1.掌握二相BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成。

2.了解载频信号的产生方法。

3.掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。

4.掌握数字基带信号的传输过程。

5.学会观察眼图及其分析方法。

二. 实验电路工作原理

（一）调制实验：

在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相移键控。

图6-1 PSK/DPSK调制原理框图

本实验中PSK调制二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kbit/s伪随机码、2KHz方波、CVSD编码信号等。

模拟信号1.024MHz载波输入到载波倒相器的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即相载波信号。调节电位器VR801和VR802可使0相载波与相载波的幅度相等。

对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0相载波与相载波分别加到两个模拟开关的输入端，在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1的输入控制端，它反极性加到模拟开关2的输入控制端，用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时，模拟开关1的输入控制端为高电平，开关1导通，输出0相载波；而模拟开关2的输入控制端为低电平，开关2截止。反之，当信码为“0”码时，模拟开关1的输入控制端为低电平，开关1截止；而模拟开关2的输入控制端却为高电平，开关2导通，输出相载波。两个模拟开关的输出通过载波输出开关J801合路叠加后输出为二相PSK调制信号。

图6-2 模拟开关相乘器工作波形

DPSK是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。

绝对码是以基带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。