实验四--基于simulink的2PSK、2DPSK数字调制与解调的仿真
试验四2PSK2DPSK调制与解调试验
试验四2PSK2DPSK调制与解调试验实验四 2PSK/2DPSK调制与解调实验⼀、实验⽬的1.掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间相互变换的关系和⽅法；2.了解2PSK、2DPSK的调制原理及电路的实现⽅法；3.了解2PSK、2DPSK的解调原理及电路的实现⽅法；4.了解2PSK解调存在的相位含糊问题；⼆、实验内容1.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK调制器信号波形与绝对码⽐较是否符合调制规律；2.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK相⼲解调器各点波形；3.观察相位含糊所产⽣的后果；4.加⼊噪声后，观察误码波形；三、实验仪器1.双踪⽰波器⼀台2.数字调制模块⼀块3.数字解调模块⼀块4.连接线若⼲四、实验预习1、实验箱中2PSK调制器⽤的调制⽅法是什么？2、2PSK调制器可以⽤哪两种⽅法实现？这两种⽅法得到的PSK波形有什么区别？3、画出实验板中2PSK、2DPSK调制原理框图；4、本实验中，基带信号码速率是多少？带宽是多少？⽤数字⽰波器如何测量？说出具体的数据读取⽅法。
5、本实验中，2PSK 信号带宽是多少？⽤数字⽰波器如何测量？说出具体的数据读取⽅法。
6、绝/相、相/绝变换的框图？7、绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。
8、经过绝/相、相/绝变换后得到最终数据输出，输出的波形与原始波形对⽐是否有延迟？为什么？能否采⽤⼀种⽅法可以让波形没有延迟？9、2PSK调制能否⽤⾮相⼲解调⽅法？是否可以只看PSK波形的跳变点的状态来实现信息的判断？举例说明。
10、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因，带通滤波器的带宽设计多⼤⽐较合适？11、在接收机带通滤波器之后的PSK 波形的跳变点⽆法准确分辨，还能准确解调吗？为什么？ 12、相位模糊产⽣的原因和解决⽅法？ 13、画出实验板中2PSK 、2DPSK 解调器的原理框图； 14、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对⽐，才能⽐较好的进⾏观测？⽰波器的触发源该选哪⼀种信号？为什么？15、解调电路各点信号的时延是怎么产⽣的？ 16、码再⽣的⽬的是什么？ 17、⽤D 触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产⽣的？四、实验原理1.2PSK/2DPSK 调制原理2PSK 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1和传0，其时域波形⽰意图如图3-9-1所⽰。
基于multisim及锁相环的2PSK2ASK2FSK的调制解调电路仿真
基于multisim及锁相环的2PSK2ASK2FSK的调制解调电路仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理勿做商业用途LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题目基于Multisim的锁相环解调系统仿真学生姓名学号专业班级指导教师学院计算机与通信学院答辩日期个人收集整理勿做商业用途基于Multisim的锁相环解调系统仿真PLL Demodulation System Simulation Based on Multisim摘要实现调频波解调的方法有很多,而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频，具有工作稳定，失真小，信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。
锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压，对振荡器输出信号的频率实施控制。
该文首先介绍了锁相环技术发展的现状、方向以及背景，并对PLL的原理进行了阐述。
在以上的基础上，分别设计了2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路，其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号，然后用锁相环进行解调，最后采用Multisim软件进行仿真。
在对2ASK、2FSK、2PSK解调时，低通滤波器输出的波形失真比较大，不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。
在整个电路设计中，力求要做到电路简单，并完成任务书提到的要求。
关键词：调制；解调; Multisim；锁相环AbstrackThere are many ways to realize frequency wave demodulation，and PLL frequency which has the advantages of stable operation，small distortion，high signal-to-noise ratio and so on is achieved by using modern PLL frequency technology, so it is widely used in communication circuit system. Phase—locked loop through the difference of the phase detection of input signal and the output signal phase，and the detected phase difference signal into output voltage signal, the signal through a low pass filter. After the formation of the voltage control oscillator ，the output signal of the oscillator frequency control.文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理，来源于网络This paper first introduces the present situation, development direction, phase—locked loop technology as well as the background，and the principle of PLL is discussed。
基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析
基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析
尚丽;孙战里
【期刊名称】《苏州市职业大学学报》
【年(卷),期】2024(35)2
【摘要】分析2PSK调制和解调的原理,采用Matlab环境下的Simulink仿真工具箱实现2PSK调制及解调系统的仿真建模与分析。
仿真实验表明,仿真结果和理论分析内容一致,验证了仿真模型的正确性。
该方法有助于相关研究者直观地理解相移调制与解调系统的组成及工作原理,对实际工程应用也有一定的借鉴作用。
【总页数】5页(P51-54)
【作者】尚丽;孙战里
【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程学院;安徽大学电子工程与自动化学院【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3;TP391.9
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2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读
西安科技大学移动通信课程设计报告2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计专业：通信工程班级：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：设计时间：审阅教师：西安科技大学通信通信学院目录1．前言 (2)1.1 设计提示 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 时间安排 (2)1.4 基本原理与论证 (2)2．2PSK调制解调原理及系统设计 (4)2.1 2PSK基本原理 (4)2.2 2PSK调制原理 (4)2.3 2PSK调制系统设计 (5)2.4 2PSK解调原理 (14)2.5 2PSK解调系统设计 (15)2.6 2PSK系统设计 (17)3．2DPSK调制解调原理及系统设计 (23)3.1 2DPSK的基本原理 (23)3.2 2DPSK调制原理 (23)3.3 2DPSK调制系统设计 (25)3.4 2DPSK解调原理 (31)3.5 2DPSK解调系统设计 (34)3.6 2DPSK系统设计 (39)4. 总结 (42)4.1 各个组员总结 (42)4.2 组长评价 (44)参考文献 (45)1．前言1.1设计提示1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法，利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。
2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块，完成系统设计，并输出误码率，信道中的噪声为高斯白噪声。
1.2设计要求1.输出已调制信号的波形图及其频谱图；2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较；3.由三人按提示一完成系统设计，由两人按提示二完成系统设计；4.设计报告中必须有详细的设计过程，即模块选取、参数设置、图形输出等，由组长签字，评价所有成员在设计组中的作用和表现等。
5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册，上交电子文本。
2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读
西安科技大学移动通信课程设计报告2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计专业：通信工程班级：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：设计时间：审阅教师：西安科技大学通信通信学院目录1．前言 (2)1.1 设计提示 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 时间安排 (2)1.4 基本原理与论证 (2)2．2PSK调制解调原理及系统设计 (4)2.1 2PSK基本原理 (4)2.2 2PSK调制原理 (4)2.3 2PSK调制系统设计 (5)2.4 2PSK解调原理 (14)2.5 2PSK解调系统设计 (15)2.6 2PSK系统设计 (17)3．2DPSK调制解调原理及系统设计 (23)3.1 2DPSK的基本原理 (23)3.2 2DPSK调制原理 (23)3.3 2DPSK调制系统设计 (25)3.4 2DPSK解调原理 (31)3.5 2DPSK解调系统设计 (34)3.6 2DPSK系统设计 (39)4. 总结 (42)4.1 各个组员总结 (42)4.2 组长评价 (44)参考文献 (45)1．前言1.1设计提示1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法，利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。
2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块，完成系统设计，并输出误码率，信道中的噪声为高斯白噪声。
1.2设计要求1.输出已调制信号的波形图及其频谱图；2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较；3.由三人按提示一完成系统设计，由两人按提示二完成系统设计；4.设计报告中必须有详细的设计过程，即模块选取、参数设置、图形输出等，由组长签字，评价所有成员在设计组中的作用和表现等。
5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册，上交电子文本。
2DPSK调制与解调的数字通信系统软件仿真
end
相干解调：
function Demoduled_coSignal=demo2DPSK(coSignalAndNoise,bitRate,Freq_Carrier,n,Num_Unit)
t=linspace(0,7/bitRate,7*Num_Unit);% 7bits 700份
c=sin(2*pi*t*Freq_Carrier);
N= length(s); %样点总数
T= 1/fs*N; %观察时间
f= [-N/2:(N/2-1)]/T; %频率采样点
tmp1= fft(s)/fs;
tmp2= N*ifft(s)/fs;
S(1:N/2)= tmp2(N/2+1: -1:2);
S(N/2+1:N)= tmp1(1:N/2);
P = abs(S).^2./T;
Moduled_coSignal = [Moduled_coSignal,c1];
else
Moduled_coSignal = [Moduled_coSignal,c2];
end
end
figure(9)
[P2,F2]=t2f(Moduled_coSignal,bitRate*N);
plot(F2,P2)
二、实验原理
2DPSK的调制原理
在传输信号中，2PSK信号具有较好的误码率性能。但是，在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180度的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送出的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出输出数字信号全部出错。为了克服此缺点提出二进制差分相移键控（2DPSK）方式。
基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真
摘要：Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本次课程设计是基于M A T LA B 的2P S K和2D P S K仿真，通过系统分析，步骤来完成本次设计任务。
通过课程设计从理论学习的轨道逐步引向实际应用，把理论上熟悉的定性分析、定量计算逐步和工程估算、实验调整等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，为以后毕业设计和从事信息处理技术的实际工作打下基础。
关键词：MATLAB；2PSK，2DPSK；仿真目录第1章 MATLAB简介 (1)第2章二进制相移键控 (1)2.1PSK调制原理 (2)2.2PSK解调原理 (3)2.3仿真结果及分析 (4)第3章二进制差分相移键控 (6)3.1DPSK调制原理 (6)3.2DPSK解调原理 (6)3.3仿真结果及分析 (8)第3章总结 (10)附录 (11)参考文献 (20)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
第1章 Matlab简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）这就是Matlab最早的雏形。
开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。
Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。
确切的说，Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，连续、离散时间模型，或者是两者的混合。
通信原理课程设计基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真
通信原理A课程设计报告题目：基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真院系：自动化与信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：职称：讲师2012年12月24日－2012年12月28日一、设计任务编写2PSK和2FSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算经过这两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信号波形要与理论计算出的波形一致。
分步实施：1 ）熟悉2PSK和2FSK调制原理；2 ）编写2PSK和2FSK调制程序；3 ）画出原信号和调制信号的波形图。
课程设计的最后成果是提交一份实验报告，内容包括：1)2PSK和2FSK调制原理；对给定信号画出理论调制波形；2)程序设计思想，画出流程图；3)源程序代码（需打印）；4)测试结果（需打印）和理论计算结果对比是否一致；5)小结。
六、参考文献【1】冯象初,甘小冰. 数值泛函与小波理论西安：西安电子科技大学出版社,2003.5【2】樊昌信,曹丽娜. 通信原理（第六版）北京：国防工业出版社, 2010.6【3】罗建军，扬琦.精讲多练MATLAB（第2版）西安：西安交通大学出版社，2009.7附录：源程序代码clear allclose alli=10; %基带信号码元数j=5000;a=round(rand(1,i)); %产生随机序列t=linspace(0,5,j);f1=4; %2FSK载波1频率 2PSK载波频率f2=8; %2FSK载波2频率fm=i/5; %基带信号频率%%%%%%%%%%产生基带信号st1=t;for n=1:10if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endend如有你有帮助，请购买下载，谢谢！endfigure(1);subplot(311);plot(t,st1);title('基带信号st1');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%基带信号求反st2=t;for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;%%%%%%%%%%构成双极性码st3=st1-st2;%%%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*f1*t)s2=sin(2*pi*f2*t)%subplot(312),plot(s1);%title('载波信号s1');%subplot(313),plot(s2);%title('载波信号s2');%%%%%%%%%%%调制%figure(2);F1=st1.*s1; %加入载波1 (2FSK)F2=st2.*s2; %加入载波2 (2FSK)e_fsk=F1+F2;subplot(312);plot(t,e_fsk);title('2FSK调制信号');e_psk=st3.*s1; %加入载波 (2PSK)subplot(313);plot(t,e_psk);title('2PSK调制信号');如有你有帮助，请购买下载，谢谢！四、程序运行结果及分析00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112基带信号st100.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112FSK 调制信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1012PSK 调制信号。
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（5）
其中， 代表每个载波周期的采样点个数， 代表做DFT时使用的稳定区内的采样点个数(通常取多个载波整周期)。然后，提取出前后码元的相位跳变信息 来进行解调判决：计算 ，并根据 和 的正负情况确定 的取值范围。把本码元的相位记为 ，前一码元的相位记为 ，则
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
2PSK信号波形为
2PSK调制方法主要有两种：模拟调相法和键控法（相位选择法）。
2DPSK调制原理是指载波的相位受数字信号的控制而改变，通常用相位0°来表示“1”，而用180°来表示“0”。差分移相键控2DPSK信号的参考相位不是未调波的相位，而是相邻的前一位码元的载波相位。2DPSK信号的产生只需要在2PSK调制前加一套相对码变换电路就可以实现，2DPSK的调制方框图见图
2.2 2DP.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2 -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.
差分相干解调：
2DPSK信号也可以采用差分相干解调方式(相位比较法)，其原理框图见图2.5。其解调原理是：直接比较前、后码元的相位差，从而恢复发送的二进制数字信息。由于解调的同时完成了码反变换作用，故解调器中不需要码反变换器。由于差分相干解调方式不需要专门的相干载波，因此是一种非相干解调方法。
2PSK信号的解调原理方框图如下
2.1 2DPSK的调制原理
众所周知2PSK调制是将传输的数字码元“1”用初始相位为180°的正弦波表示，而数字码元“0”用初始相位为0°的正弦波表示。若设 是传输数字码元的绝对码，则2PSK已调信号在任一个码元时间 内的表达式为
（1）
若将传输数字码元的绝对码 先进行差分编码得相对码 ，其差分编译码如下：
模拟调相法原理方框图如下图所示，极性变器将输入的二进制单极性码转换成双极性不归零码，然后与载波直接相乘，以实现2PSK
模拟调相法
键控法原理方框图如下图所示，用数字基带信号s（t）控制开关电路，以选择不同相位的载波输出。此时s（t）通常是单极性的，当s（t）=0时，输出e2PSK（t）=cosωct；当s（t）=1时，输出e2PSK（t）=-cosωct。
基于DFT的2DPSK解调算法：
实际中接收到的2DPSK信号在经过带通滤波后，由于码元跳变处的高频分量被过滤掉，滤波后的2DPSK信号波形分为稳定区和过渡区，码元中间部分是稳定区，前、后部分为过渡区。稳定区内的信号基本无损失，波形近似为正弦波，而过渡区内的波形则不是正弦波，并且幅度明显降低。调制信息基本上只存在于码元稳定区。从上述分析出发，可以得到基于DFT的数字解调方案。
差分编码为 （2）
差分译码为 （3）
再将相对码 进行2PSK调制，则所得到的即是2DPSK已调信号，其在任一码元时间 内的表达式为
（4）
差分编码移相2DPSK在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于移幅键控(ASK)和移频键控(FSK)，因而在实际的数据传输系统中得到广泛的应用。2DPSK调制解调系统的原理框图如图
2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台
3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力
2、实验原理
1.12PSK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。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。
（6）
其中 是进行了位同步点调整时附加的相位。
可见，在每个码元周期只需要计算一次相位值即本码元的相位，然后相减得到跳变相位，就可以依据判决条件恢复原始数据，而不需要像文献中所提到的对每个码元要随着窗函数的移动多次计算谱值，因而大大减轻了计算量，非常适合于软件无线电的数字化实时解调。
当调频信号不包括载波分量时，必须采用相干解调，2DPSK的解调可采用两种方法。其一是极性比较法，然后再用码变换器变为绝对码。另外还有一种实用的方法叫做差分相干解调法，二者的原理框图分别如下：
信息科学与工程学院
2014-2015第一学期
《数据通信原理》实验报告
设计题目：基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真
专业班级：信息工程2班
姓名学号：
指导教师：
实验四基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真
1、实验目的
1、熟悉2PSK、2DPSK系统的调制、解调原理
相干解调：
信号可以采用相干解调方式(极性比较法)，其原理框图见图2.4。其解调原理是：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。在解调过程中，若相干载波产生180°相位模糊，解调出的相对码将产生倒置现象，但是经过码反变换器后，输出的绝对码不会发生任何倒置现象，从而解决了载波相位模糊度的问题。
键控法
1.22PSK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.