高速数据传输中64DAPSK解调的简化算法
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PSK信号的图形解调算法——一种新的数字通信解调算法张强;余英林
【期刊名称】《华南理工大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1999(27)5
【摘要】把图形处理技术和数字通讯理论相结合,提出图形解调算法,并以差分去均值图形调相为例,说明该算法具有较高的解调增益,以及不需频率跟踪、相位跟踪和自提取位同步等特点.
【总页数】6页(P132-137)
【关键词】卫星通信;DPSK;PSK信号;数字通信;图形解调算法
【作者】张强;余英林
【作者单位】华南理工大学通信与电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN927.2;TN911.7
【相关文献】
1.应用数字信号处理算法的PSK解调器 [J], 洪光
2.民航地空数据链中D8PSK信号解调算法研究 [J], 林静;曹力;夏大旺;邓雪云;袁树德
3.应用数字信号处理算法的PSK解调器 [J], 洪光
4.一种新的TDMA信号的盲解调算法的研究 [J], 谢锘;葛建华
5.PSK信号解调算法研究 [J], 周钦山;王峰;韩翔;曹利建
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.1前言通讯依据传统的理解就是信息的传输。
在此刻高度信息化的社会,信息和通讯已成为现代社会的命脉。
信息作为一种资源,只有经过宽泛的流传与沟通,才能产生利用价值,促使社会成员之间的合作,推进社会生产力的发展,创立出巨大的经济效益。
而通讯作为传输信息的手段或方式,与传感技术,计算机技术互相交融,已为21 世纪国际社会和世界经济发展的强盛推进力。
数字通讯系统的模型依据信道中传输的是模拟信号仍是数字信号,相应的将通讯系统分为模拟通讯系统和数字通讯系统。
模拟通讯系统是利用模拟信号来传达信息的通讯系统,模拟信号有时也称连续信号。
而数字通讯系统是利用数字信号来传达信息的通讯系统。
数字信号有时也称为失散信号。
最近几年来数字通讯的发展远远超出模拟通讯,数字通讯在各个领域的应用也愈来愈宽泛。
本文议论的也是数字通信中调制解调原理。
数字通讯系统的一般模型如图 1 所示。
信信信数信道源加道字息编密编调源码码制躁声源数信信受字道解源信解译密译者调码码图 1 数字通讯系统模型此中,信源编码有两个基本功能:一是提升信息传输的有效性,即想法减少码元数量和降低码元速率。
二是达成数 / 模变换,即当信息源给出的是模拟信号时,信源编码器将其变换成数字信号,信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码的目的是加强数字信号的抗扰乱能力,信道译码是信道编码的逆过程。
加密和解密是为了保证所传信息的安全。
数字调制就是将数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成合适在信道中传输的带通讯号。
图 1 为数字通讯系统的一般化模型,实质的数字通讯系统不必定包含图中的全部环节。
模拟信号经过数字编码后也能够在数字通讯系统中传输。
数字通讯的特色当前,数字通讯在不一样的通讯业务中都获取了宽泛的应用,究其原由也是数字通讯相较于模拟同通讯拥有以下的一些长处。
(1)数字通讯系统抗扰乱能力强,且噪声不累积。
数字通讯系统中传输的是失散取值的数字波形,接受端的目标不是精准的复原被传输的波形,而是从受噪声扰乱的信号中裁决出发送端所发送的事两个状态总的哪一个即可。
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作为360180度,也就是反相。
当传输数字信号时,"1"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)=Acost+)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。
由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的,所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。
下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。
图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高频分量,在进行抽样判决。
判决器是按极性来判决的。
即正抽样值判为1,负抽样值判为0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图3所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.图32PSK信号相干解调各点时间波形这种现象通常称为"倒π"现象.由于在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK 信号的相干解调存在随机的"倒π"现象,从而使得2PSK 方式在实际中很少采用。
相位偏移键控(PSK)是一种常见的数字调制方案,它利用载波的相位偏移表示数据。
解调这些信号需要使用适当的解调算法。
以下是一种可能的解调算法:
1. 相位差检测:首先,需要测量接收到的信号的相位与一个参考相位之间的差异。
这个参考相位可以是未调制的载波信号,也可以是另一个已调制的PSK信号。
2. 查找表查找:然后,使用查找表或计算方法来确定发送的数据。
在BPSK中,0和π相位分别表示二进制0和1。
因此,可以使用简单的查找表来将相位偏移映射到相应的二进制值。
3. 判决和错误纠正:最后,根据查找表或计算结果进行判决,将解调出的二进制数据传输到下一级处理单元。
同时,可以进行错误纠正,例如使用奇偶校验或循环冗余校验(CRC)等算法来检测和纠正传输过程中的错误。
需要注意的是,具体的解调算法可能会因不同的应用场景和不同的调制方案而有所不同。
以上是一种基本的解调算法,适用于BPSK 等简单的PSK调制方案。
对于更复杂的调制方案,可能需要使用更复杂的解调算法和信号处理技术。
调制和解调是现代通信系统中至关重要的过程,它们可以实现信息的传输和接收。
在数字通信中,有三种常见的调制和解调技术,分别是ask、psk和fsk。
本文将详细讨论这三种调制和解调技术的原理和应用。
一、ASK调制与解调原理1. ASK调制ASK(Amplitude Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在ASK调制中,数字信号被用来控制载波的振幅,当输入信号为1时,振幅为A;当输入信号为0时,振幅为0。
ASK 调制一般用于光纤通信和无线电通信系统。
2. ASK解调ASK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的振幅与阈值来实现的。
当信号的振幅高于阈值时,输出为1;当信号的振幅低于阈值时,输出为0。
ASK解调在数字通信系统中有着广泛的应用。
二、PSK调制与解调原理1. PSK调制PSK(Phase Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在PSK调制中,不同的数字信号会使载波的相位发生变化。
常见的PSK调制方式有BPSK(Binary Phase Shift Keying)和QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)。
PSK调制在数字通信系统中具有较高的频谱效率和抗噪声性能。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的相位与已知的相位来实现的。
PSK解调需要根据已知的相位来判断传输的是哪个数字信号。
PSK调制技术在数字通信系统中被广泛应用,特别是在高速数据传输中。
三、FSK调制与解调原理1. FSK调制FSK(Frequency Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在FSK调制中,不同的数字信号对应着不同的载波频率。
当输入信号为1时,载波频率为f1;当输入信号为0时,载波频率为f2。
FSK调制常用于调制通联方式线路和调制调制解调器。
一、概述在无线通信系统中,调制技术起着至关重要的作用。
其中,相位调制(PSK)和差分相位调制(DPSK)是常见的调制方式,它们能够在保持带宽效率的同时提供良好的抗干扰性能。
本文将重点介绍PSK和DPSK调制的工作原理。
二、PSK调制的工作原理1. 基本原理PSK调制是一种将数字信号转换为相位信号的调制方式。
在PSK调制中,数字信号被映射到不同的相位角度上,从而实现信号的调制。
对于二进制数字信号"0"和"1",可以分别映射到相角为0°和180°的两个相位上。
PSK调制可以实现二进制数字信号的传输。
2. 调制过程PSK调制的过程包括相位映射和载波调制两个主要步骤。
数字信号经过映射器将其映射到不同的相位上。
经过调制器与正弦载波相乘,得到调制后的信号。
经过滤波等环节,得到最终的PSK调制信号。
3. 解调过程PSK调制信号在接收端经过解调器解调时,需要进行相位解调。
解调器通过比较接收到的信号与参考信号的相位差来恢复数字信号。
在恢复数字信号的过程中,可以利用差分相位解调(Demodulation)等技术来提高系统的鲁棒性。
三、DPSK调制的工作原理1. 基本原理DPSK调制是相位调制的一种特殊形式,其特点在于仅传输相位变化的信息。
在DPSK调制中,相位调制比较的是连续时间的相位变化,而不是绝对的相位大小。
这种特性使得DPSK调制对于相位偏移和载波漂移具有较好的鲁棒性。
2. 调制过程DPSK调制的过程与PSK调制类似,主要包括映射和调制两个步骤。
不同之处在于,DPSK调制器比较的是相邻信号之间的相位差,而不是绝对的相位角度。
这种方式使得DPSK调制对于载波相位偏移具有一定的免疫能力。
3. 解调过程DPSK调制信号在接收端经过解调器解调时,也需要进行相位解调。
与PSK调制类似,在解调过程中可以利用相位差检测和信号重采样等技术来恢复数字信号,提高系统的性能。
OFDM系统中的差分调制及其性能第28卷第1期2006年2月铁道JOURNALOFTHECHINARAILW AYS0CIETYV01.28No.1February2006文章编号:10018360(2006)01—0059一O4OFDM系统中的差分调制及其性能秦雅娟,刘元安(1.北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;2.北京邮电大学电信工程学院,北京100876)摘要:基于子载波采用高阶差分幅度相移键控(MDAPSK)的正交频分复用(OFDM)系统,针对其独特的数据帧结构,提出并定义了OFDM系统的几种差分调制方案,仿真了不同信道环境下各种方案的误码性能.仿真结果表明,针对时间选择性和频率选择性衰落信道衰落程度的不同,在满足一定的时间相关性和(或)频率相关性的条件下,采用相应的时域和(或)频域差分调制方案,可以保证MDAPSK—OFDM系统的误比特率(BER)维持在较低的水平.关键词:正交频分复用;差分幅度相移键控;时域差分;频域差分;时间相关性;频率相关性中图分类号:TN939文献标识码:A DifferentialModulationandItsPerformanceinOFDMSystemsQINY a—juan,LIUYuan~an.(1.SchoolofElectronicsandInformationEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China;2.SchoolofTelecommunicationsEngineering,BeijingUniversityofPostsandTelecommun ications,Beijing100876,China)Abstract:Consideringthespecialstructureoftransmitteddatainorthogona1frequencydivisi onmultiplexing(()FDM)systems,somedifferentialmodulationschemesarepresentedanddefinedfordiffer entialamplitudeandphaseshiftkeying(DAPSK)modulationinoFDMsystems.Thebiterrorrate(BER)perfo rmanceissire- ulatedwiththesemodulationschemesrespectivelyindifferentchannels.Thesimulationresu ltsshowthattheBERsofMultileventDAPSK(MDAPSK)OFDMsystemscanbemaintainedatalowerlevelr elativelyifthetimecorrelationor(and)frequencycorrelationissatisfiedandapropertime—-domainor(and)frequency——domain differentialmodulationschemeisappliedundertime—selectiveandfrequency—selectivefadingchannels.Keywords:orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)ldifferentialamplitudean dphaseshiftkeying(DAPSK);timedomaindifferential;frequency—domaindifferential;timecorrelation;frequencycorrelation差分幅度相移键控(DAPSK)已成为OFDM系统子载波调制方式之一E1~43.由于采用了差分编码,DAPSK可以用非相干的方法进行解调.与QAM调制相比,DAPSK系统的复杂度和计算量可以降低.而且由于不需在数据流中插入训练序列,系统的有效信息传输速率更高.目前DAPSK—OFDM在一些实验系统中得到应用Ⅲ5j.由于OFDM系统的数据成帧传输,其差分方式可以在时间和频率两个方向进行,本文基于子载波采用高阶DAPSK(MDAPSK)的编码OFDM(COFDM)系统,比较了各种差分方案的效率以及在不同信道下的收稿日期:2004—12—14;修回日期:20050615基金项目:国家863计划课题任务合同(2001AA123016) 作者简介;秦雅娟(1963一),女,山西晋城人,副教授.E-mail:****************误码性能.1OFDM系统中的差分调制方法设OFDM系统的保护时间足够长,各子信道相互独立,则第k个子载波上接收的第i个复信号R= H"S+N.这里,H¨是信道第i个OFDM符号第k个子载波的频率响应,N¨是相应的高斯白噪声,S和R㈧分别是第k个子载波上发送和接收的第i个复信号.根据信道状况的不同,OFDM系统可以采用以下几种差分调制:(1)时域差分当信道的相关时间大于符号持续时间时,以第一个0FDM符号作为参考符号,在时域上进行差分设第i(i≠1)个OFDM符号第k个子载波上的时域差分60铁道第28卷系数为DXmPme,,则S.一DX.?S1.(1)由于存在一个OFDM符号的系统开销,传输的数据量越大,信息传输效率越高.(2)频域差分当信道的相关带宽大于子载波间隔时,可将第一个OFDM子载波信道作为参考符号传输信道,在频域上进行差分.设第i个OFDM符号第k(愚≠1)个子载波上的频域差分系数为Dyf.一ymeJA则S.一DY,S,1(2)采用频域差分,子载波的数目越多,信息传输效率越高.(3)时频域混合差分为提高信息传输效率,可将时域和频域差分结合起来应用.①频域一时域差分以第一个OFDM符号内第一个子载波上的信号S作为参考信号,第一个OFDM符号内做频域差分;随后第i(>1)个OFDM 符号的第k个子载波相对第i一1个OFDM符号的同一子载波做时域差分,即fS1,一DY1,?SI,1,,1S一DXm?S1.(i-/-1)②时域一频域差分以S¨作为参考信号,第一个OFDM符号内做频域差分;随后的OFDM符号的第一个子载波相对前一个OFDM符号的第一个子载波做时域差分,OFDM符号内做频域差分,即fS,1=DX,1?S1,1,.,1S,—DY.?S,l由于这两种方法都只需要一个参考符号,系统的信息传输效率达到最大.目前采用的差分调制主要是高阶差分幅度和相移键控(MDAPSK,M≥l6),如l6DAPSK,64DAPSK等.MDAPSK信号星座图上的信号矢量集Js为S={D?ej△Jm∈{0,N.一l},∈{0,…,N一1}}其中,N.是幅度状态数;N是相位状态数;信号总状态数M—N?N;矢量的最小相位差△一27c/N.为实常数,由M和解调方法的不同优化选择.差分相位和差分幅度与比特流的映射关系用Gray码编码. 对非相干解调16DAPSK系统,Js---{口-eJm∈{0,1),∈{0,…,7}},N一2,N=8,△一7c/4,优化的口==:2.2差分调制信号的解调差分调制信号通常采用非相干解调.频域差分用同一OFDM符号内相邻子载波上的两个复值之比进行解调,即DY一生一拿哉㈩S,l?H.¨+N,1时域差分由OFDM符号间同一子载波上的两个复值之比进行解调,即bxm一一一警拿薏一声i,kejM~6S1,?H1.+N一1.…由于各比特位独立地映射到MDAPSK信号的幅度和相位,因此可分别对差分系数复值的振幅和相角进行处理,再进行硬判决或软判决译码;也可由差分系数复值得到相应的各比特位值,再逐比特进行硬判决或软判决译码.硬判决译码根据给定的判决门限确定logN比特幅度信息,logN比特相位信息,即由dec{m}或d~cIbⅢ}确定幅度比特,由dec{,}或dec,}确定相位比特,再进行硬判决译码.为提高系统的误码性能,解调器可提供比特软输出,泽码器进行Viterbi软判决译码,本文的仿真就采用这种方法.3OFDM系统信道的相关性能3.1信道的时间相关性时间选择性衰落导致信道对不同OFDM符号的衰减不同.OFDM系统两个相邻OFDM符号上信道的相关性取决于符号持续时间T和最大多普勒频移,"的相对大小,可以用归一化时间问隔j'br来衡量相邻OFDM符号信道的相关程度.若移动无线信道多普勒功率谱用Jakes模型描述,则相距m个OFDM符号间隔的两点的时问自相关函数()为[7]()一Jo(2丌厂d丁)(7)式中,J.()是第一类零阶贝塞尔函数,对连续的OFDM符号进行差分,m一1.相邻OFDM符号信道衰落的差异导致系统信噪比的损失,这种影响与系统采用的调制方法及编码速率有关.若相邻OFDM符号信道之间存在一定的相关性,采用时域差分调制可降低信道时间选择性衰落对系统误码性能的影响. 3.2信道的频率相关性多径造成的频率选择性衰落使OFDM系统不同子载波的衰落不同.当信道的相干带宽大于子载波问距时,相邻子载波的衰落存在一定的相关性,其相关性的大小取决于信道的相干带宽和子载波间隔t/r的第6期OFDM系统中的差分调制及其性能相对大小,可以用归一化子载波间隔r/丁来衡量.其中r为信道的均方根时延扩展.若多径衰落的功率分布为指数衰减,则频域上相距,2个子载波间隔的两点的频域自相关函数r()为1一再'8)对连续的子载波进行差分,取一1.与时变信道类似,相邻子载波信道衰落的差异也会导致系统信噪比的损失.采用频域差分可以有效对抗频率选择性衰落对系统BER的影响.4各种差分方案BEN性能匕较本文的仿真基于一个室内毫米波宽带无线接入16DAPSK—OFDM系统.系统载频fo一36GHz,由四路射频信号频分复用构成.基带采用DSP四路并行处理,每路子载波数K一64,子载波间隔Af一250 kHz,保护时间间隔r一1s.系统信道编码采用删余卷积码,编码速率2/3,由码率1/2母码删余产生,收端采用Viterbi软判决译码.4.1四种差分调制方法的BER比较为比较四种差分调制方法的误码性能,本文选择了两种信道模型:AwGN和最大多普勒频移为8kHz 的2径Rayleigh衰落信道.这里最大多普勒频移取8kHz并不是室内毫米波OFDM系统的真实值,而仅仅是为lr对比在这种信道环境下,四种差分方法的BER性能.图1和图2分别仿真了两种信道下长数据帧和短数据帧的BER.图中所列的差分方法1,2, 3,4分别对应式(1),式(2),式(3)和式(4)定义的时域差分,频域差分,频域时域差分及时域一频域差分.从方法1和方法3的定义上看,两者的基本方法都是时域差分,区别仅在于第一个OFDM符号的不同.由仿真结果可以看出,方法1和方法3的误码性能接近,但两者的接近程度与信道模型及数据帧的长度有关.同样的结论也适合于基于频域差分的方法2 和方法4.值得注意的是,将图1(b)和图2(b)比较可以看出,在最大多普勒频移为8kHz的2径Rayleigh 衰落信道下,传输长数据帧和短数据帧的误码性能有很大差别.传输短数据帧时,其误码性能与AWGN信道下的误码性能相当,且时域差分性能的优势降低. 由此说明在这种信道环境下,短数据帧降低了对信道的敏感程度.这对通信系统信令的传输极为有利.本文旨在研究时域差分和频域差分的BER,因此这里只是为了说明方法1和方法3及方法2和方法4 误码性能相当为清楚起见,后面的仿真曲线只画出了方法1和方法2的对比结果.(EdNo)/dB(a)AWGN信道(EbINo)/dB㈣2径信道,最大多普勒频移fd=8kHz图1长数据帧4种差分方法的对比4.2时间选择性衰落信道下的BER比较为了比较多普勒频移对差分方式的影响,图3仿真了平坦Rayleigh衰落倍道下,多普勒频移取一200Hz,22kHz和25kHz(归一化时间间隔T如图中所注)时的误码性能.仿真结果说明,随着的增大,相邻OFDM符号的相关性变差,导致时域差分(方法1)误码率增大.图3中看不出对频域差分(方法2)误码性能有明显的影响,这是由于这里仿真的是平坦衰落信道.对多径衰落信道,这种影响还是存在的. 另外,只要多普勒频移不是足够的大,时域差分的性能总是优于频域差分.从仿真结果看,室内无线信道都能满足这一要求.4.3多径衰落信道下的BER比较图4仿真了最大多普勒频移fd一100Hz时,信道均方根时延扩展r对两种差分调制方式误码性能的影响,给出r一60ns,96ns,160ns和200ns](归一化子载波间隔r/了,值列于图中)时的误码性能.可见随着多径路径数目的增加,多径不仅对频域差分的误码性能产生影响,也严重影响时域差分的误码性能但在室内无线信道下,信道时间上的相关性总能得到保证,因此与频域差分相比,多径信道下时域差分仍有62铁道第28卷它的优势.营(E/dB《'a)AWGN信道b|N/dB(b)2径信道,最大多普勒频移f~=Skm图2短数据帧4种差分方法的对比45结论(EN/dB图3信道多普勒频移对BER的影响利用OFDM数据帧结构的特点,针对不同的信道环境,采用不同的差分调制方法,可以保证MDAPSK- OFDM系统的BER维持在较低的水平.因此在满足一定的信道时域和(或)频域相关的条件下,采用时域和(或)频域差分,可以提高MDAPSKOFDM系统的(EN/dB图4信道多径对BER的影响抗信道衰落能力.仿真结果表明,在室内无线频率选择性和时间选择性衰落信道下,由于信道时间上的相关性基本上能得到保证,时域差分对抗信道选择性衰落的能力总体上优于频域差分.对短数据帧的进一步研究将由后续工作完成.参考文献:[1]RohlingH,EngelsV.Differentialamplitudephaseshift keying(DAPSK)一AnewmodulationmethodforDTVB EA].InternationalBroadcastingConvention,14—18Sep tember1995,ConferencePubhcationNo.413rC].102—108.[2]RohlingH,MayT,BruninghausK,GrunheidR.Broaf- Band0FDMRadioTransmissionforMultimediaApphca--tion[J].Proc.oftheIEEE,1999,87(10):1778—1789.[3]RohhngH,BruninghausK.HighRateOFDMMODEM withQuasicoherentDAPSK[A].In:V ehicularTechnolo—gYConference,1997IEEE47[C].V o1.3.Melbourne,1997.2055—2O59.[4]SchubertH,RichterA,IversenK.DifferentialModulation forOFDMinFrequencyVS.TimeDomianEa].ACTSMo-- bileCommunicationSummit'97rC],1997.[5]滨口清,进宏之,小川博世.三IJ波J2:带域移助7,夕电叉天于厶用100Mbps-一OFDM乇厶明冕[J].信学技鞭,TechnicalReportofIEICE,CS2001—44,RCS2001—51, 2001,(06):1—7.[6]MoriyamaS,TsuchidaK,SasakiM.DigitalTransmission 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Psk调制解调电路的新原理和过程目录: 1. 引言 2. Psk调制原理 3. Psk解调原理 4. Psk调制解调电路的实现5. 新原理和过程6. 总结1. 引言Psk(相位偏移键控)调制和解调技术是无线通信中常用的调制解调方式之一。
它通过改变载波信号的相位,来传输数字信号。
本文将介绍Psk调制解调电路的基本原理和传统实现方式,同时探讨一些新的原理和过程,以拓宽对这一主题的理解。
2. Psk调制原理Psk调制的基本原理是根据数字信号的码元来调整载波信号的相位。
具体来说,假设二进制数字信号的两种状态为0和1,将0映射到一个特定的相位,如0°,将1映射到另一个相位,如180°。
这样,在传输过程中,根据数字信号的变化,载波信号的相位会相应地改变,从而传输数字信息。
这种方式使得信号在频谱中具有良好的集中性,能够有效地传输数据。
3. Psk解调原理Psk解调的过程是将调制后的Psk信号转换为可供数字系统处理的基带信号。
解调电路需要对Psk信号的相位进行检测,判断每个码元所对应的相位,并将其转化为数字信号。
常见的解调方式有包络检波、相干解调等。
包络检波方法通过检测Psk信号的幅度变化来确定相位,而相干解调则是通过将Psk信号与本地参考信号相乘,再通过低通滤波得到基带信号。
4. Psk调制解调电路的实现传统上,Psk调制解调电路的实现主要基于模拟电路。
调制电路通常由载波产生器和相位调制电路组成,而解调电路则需要相位解调器和解调滤波器。
这些电路在实现上较为复杂,不仅需要精确的设计,而且在制造过程中也容易受到各种噪声和失真的影响。
模拟电路的性能通常会受到工艺、温度等因素的影响,可能无法满足高精度和高速传输的需求。
5. 新原理和过程随着数字电路和信号处理技术的发展,Psk调制解调电路的实现方式也在不断创新。
一种新的原理是将Psk调制解调电路实现在数字领域中,利用现代的低功耗、高速度的数字集成电路,以及数字信号处理器(DSP)的算法。
psk dpsk调制解调的工作原理-回复PSK (Phase Shift Keying)和DPSK (Differential Phase Shift Keying)是一种常用的数字调制和解调技术。
它们在通信系统中被广泛应用,特别是在无线通信和卫星通信领域。
本文将详细介绍PSK和DPSK调制解调的工作原理,一步一步解释它们是如何实现数据传输的。
首先,我们来了解PSK调制。
PSK调制是一种通过改变信号的相位来表示数字信息的调制技术。
在PSK调制中,每个数字比特(0或1)被映射为一种不同的相位状态。
常见的PSK调制方式有BPSK (Binary Phase Shift Keying)、QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)和8PSK等。
以BPSK为例,0对应于一个固定的相位(通常为0度),而1对应于相位反转(通常为180度)。
在调制过程中,要发送的数字比特流通过一个比特周期的持续时间内的相位变化表现出来。
这一相位变化可以通过两个正交信号(正弦和余弦)的合成来实现。
将这两个正交信号分别乘以频率为f的正弦信号和余弦信号,再将它们相加就可以得到一个PSK信号。
在接收端,需要对接收到的信号进行解调以恢复出原始的数字信息。
解调过程基于相位差的检测。
对于BPSK调制来说,一个比特周期内的相位差可以是0度或180度。
这样,在接收到的信号中检测相位差可以判断出发送的是0还是1。
接下来,我们来介绍DPSK调制。
DPSK调制是一种相位差相比相位绝对值更容易检测的调制技术。
与PSK调制不同,DPSK调制不直接改变信号的相位,而是改变两个连续数字比特之间的相位差。
在DPSK调制中,最常见的方式是采用2PSK(也称为D-BPSK)调制。
在2PSK调制中,每两个相邻的数字比特之间的相位差表达了传输的数字信息。
具体来说,对于新的数字比特,相位差可以被设为0度或180度。
如果前一个数字比特是0,那么相位差将保持不变;如果前一个数字比特是1,那么相位差将被反转。