BPSK調(diào)制解調(diào)

《BPSK調(diào)制解調(diào)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、一、主要內(nèi)容1、簡(jiǎn)要闡述BPSK調(diào)制解調(diào)原理2、用MATLAB進(jìn)行仿真，附上仿真源程序和仿真結(jié)果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。二、主要原理2.1BPSK的調(diào)制原理在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）信號(hào)。通常用已調(diào)信號(hào)載波的0度和180度分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的1和0.二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為（式2—1）其中，與2ASK和2FSK時(shí)的不同，在2PSK調(diào)制中，應(yīng)選擇雙極性，即當(dāng)發(fā)送概率為P，，當(dāng)發(fā)送概率為1-P,。若是脈寬為、高度為1的矩形脈沖，則有當(dāng)發(fā)送概率為P時(shí)，（式2—2）發(fā)送概率為1-P時(shí)，（式2—

2、3）由（式2—2）和（式2—3）可以看出，當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)1時(shí)，已調(diào)信號(hào)取0度相位，當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)為0時(shí)，取180度相位，則有，其中發(fā)送符號(hào)1，，發(fā)送符號(hào)0，。這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方式，稱為二進(jìn)制絕對(duì)移向方式。下面為2PSK信號(hào)調(diào)制原理框圖2.1所示：S(t)碼型變換乘法器圖2.1:2PSK信號(hào)的調(diào)制原理圖（模擬調(diào)制方法）2500111tsTTS利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)做模擬信號(hào)的特殊情況處理。圖2.2BPSK信號(hào)時(shí)間波形示例2.2BPSK解調(diào)原理2PSK信號(hào)的解調(diào)

3、通常都采用相干解調(diào)，解調(diào)器原理如圖2.3所示，在相干解調(diào)過(guò)程中需要用到和接收的2PSK信號(hào)同頻同相的想干載波。帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出abcde圖2.3：BPSK相干解調(diào)Ts1010tb1ttttt11100adec圖2.4BPSK解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形25在2PSK相干信號(hào)解調(diào)過(guò)程中，當(dāng)回復(fù)的相干載波產(chǎn)生180度倒相時(shí)，解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與將發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號(hào)全部錯(cuò)誤，這通常稱為“倒”現(xiàn)象。為了解決這一問(wèn)題，提出二進(jìn)制差分相位鍵控2DPSK，2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化來(lái)表示數(shù)字信息的，假設(shè)前

4、后相鄰碼元的載波相位差為，=0，表示數(shù)字信息“0”，當(dāng)，表示數(shù)字信息“1”，也可以當(dāng)，表示數(shù)字信息“0”，=0，表示數(shù)字信息“1”。2DPSK用下面方法實(shí)現(xiàn)：首先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，將絕對(duì)嗎便是成二進(jìn)制信息變換成用相對(duì)碼表示二進(jìn)制信息，然后再進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相位鍵控信號(hào)。調(diào)制原理如圖2.3所示：t180度移相0碼變換S(t)圖2.3:2DPSK信號(hào)調(diào)制器原理圖2DPSK相干解調(diào)原理與2PSK相干解調(diào)原理想似，只是在抽樣判決后加了碼反變換器，使回復(fù)的相對(duì)碼，再通過(guò)碼反變換器換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息，輸出的絕對(duì)碼不會(huì)發(fā)生任何

5、倒置現(xiàn)象，從而解決載波相位模糊問(wèn)題。也可采用差分相干解調(diào)，解調(diào)原理是直接比較前后碼元的相位差，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息，由于解調(diào)的同時(shí)完成碼反變換作用，故解調(diào)器中不需要碼反變換器。三、基于MATLAB的BPSK調(diào)制解調(diào)仿真3.1仿真輸出各點(diǎn)結(jié)果1）產(chǎn)生隨機(jī)的二進(jìn)制比特序列本程序傳送的信號(hào)是利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)的十比特二進(jìn)制流。實(shí)際通信中不少信道都不能直接傳送基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化，即所謂正弦載波調(diào)制。正弦波可以作為數(shù)字模擬調(diào)制系統(tǒng)和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的載波。25輸出框圖如下2）隨機(jī)二進(jìn)制信號(hào)的頻譜2

6、53）產(chǎn)生載波信號(hào)從原理上來(lái)說(shuō)，受調(diào)載波的波形可以是任意的，只要已調(diào)信號(hào)適合于信道傳輸就可以了。但實(shí)際上，在大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中，都尋則正弦信號(hào)作為載波。這是因?yàn)檎倚盘?hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生及接收。因?yàn)樾畔⑺俾?400b/s，載頻4800Hz，一個(gè)Ts兩個(gè)載波信號(hào)。4）載波信號(hào)頻譜255）2PSK調(diào)制信號(hào)6）2PSK調(diào)制信號(hào)頻譜7）高斯白噪聲25實(shí)際信道處于一個(gè)充滿了各種干擾的環(huán)境中，因此，調(diào)制信號(hào)不可能無(wú)干擾的在信道中傳輸。為了逼真的模擬調(diào)制信號(hào)的傳輸環(huán)境，所以在已調(diào)信號(hào)上疊加上高斯白噪聲。在完成調(diào)制后，將形成的調(diào)制信號(hào)送到高斯白噪聲的加性信道中，相當(dāng)于在原信號(hào)的基礎(chǔ)

7、上加入高斯白噪聲。8）高斯白噪聲頻譜259）2psk疊加白噪聲波形10）2PSK疊加白噪聲頻譜2511）濾波器的設(shè)計(jì)：當(dāng)信號(hào)接收機(jī)接收到信號(hào)后，該信號(hào)是經(jīng)過(guò)調(diào)制和疊加噪聲后的信號(hào)，不能為人們所用，為了使接收到的信號(hào)能為人們所用，只用對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)去濾波和反調(diào)制（即解調(diào)）處理。載波頻率4800b/s，信息速率為2400b/s，因?yàn)槎M(jìn)制所以碼元速率2400B，帶通濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)：通帶上、下界頻率分別為2400Hz,6400Hz,通帶最大衰減為0.5dB,階數(shù)為5。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是數(shù)字濾波器，MATLAB信號(hào)處理工具提供橢圓濾波器的設(shè)計(jì)函數(shù)有ellipap