PSK(DPSK)调制与解调
通信原理2DPSK调制与解调实验报告
通信原理课程设计报告一. 2DPSK基本原理1.2DPSK信号原理2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。
图1.1 2DPSK信号在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。
所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。
定义∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：∆Φ=0→数字信息“0”；∆Φ=π→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下：数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK信号相位：0 π π 0 π π 0 π 0 0 π或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 02. 2DPSK信号的调制原理一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。
2DPSK 信号的的模拟调制法框图如下图 1.2.1，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。
图1.2.1 模拟调制法2DPSK信号的的键控调制法框图如下图1.2.2，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。
选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。
图1.2.2 键控法调制原理图3. 2DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。
(1) 2DPSK信号解调的极性比较法它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。
BPSK(DPSK)调制解调实验指导书
电子科技大学通信学院《二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书》二相BPSK(DPSK)调制解调实验班级学生学号教师二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书二相BPSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。
2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。
3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。
4、了解载波同步锁相环的原理与构成，观察锁相环各部分工作波形。
5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法，能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。
6、掌握Matlab软件的基本使用方法，学会Simulink环境的基本操作与应用。
二、实验原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅移键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优于ASK幅移键控和FSK频移键控。
由于PSK调制具有恒包络特性，频带利用率比FSK高，并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。
同时PSK调制的实现也比较简单。
因此，PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。
BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
在BPSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
其调制原理框图如图1所示，解调原理框图如图2所示。
图1 BPSK的模拟调制方式由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向，所以在实际的BPSK 通信系统设计中，往往采用差分编解码的方法克服这个问题。
差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元，不再是以载波的绝对相位传输码元信息。
差分编解码的原理可用下式描述。
1n n n d b d -=⊕ 1ˆˆˆn n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理，第二个公式为差分解码原理。
相移键控调制与解调实验报告
实验六相移键控调制与解调实验08电科(1)班第5组舜080702130 一、实验目的1．掌握二相PSK（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．掌握伪随机序列的产生过程。
二、实验内容1．PSK调制用内时钟信号源产生的31位的伪随机码做输入信号来观察TP701∽TP707各测量点的波形。
2．PSK解调依次测量TP708∽TP714各测量点的波形，画出波形图并做记录，注意时间、相位、幅度之间的关系。
3．观察眼图，并作记录分析。
三、实验原理（具体见指导书）四、实验分析图TP701图TP701输出频率为1.000MHZ的，占空比为50%的方波图TP702-TP701图TP702输出31位伪随机码为：1111100011011101010000100101100图TP703-TP702图TP703输出经差分变换后的编码序列,信号一为TP703波形信号二为TP704波形,信号一位绝对码{ai}信号二为相对码{bi}，理论上二相编码的逻辑关系为：bi=ai+bi-1,图TP703-702的信号二有相位延迟，所以此图片满足：bi+1=ai+bi.图TP705-TP706图TP705-TP706两信号双踪，信号一为0相载波，频率为5.025MHZ的近似方波信号；信号二为∏相载波，频率为5.00MHZ的近似方波信号。
图TP707-TP703图TP707-TP703,信号一TP703做同步信号,信号二TP707的PSK调制，信号一为“0”时对应于信号二0相载波，信号一为“1”时对应于信号二∏相载波图TP714-TP702图TP714-TP702两信号双踪，信号一为TP702，信号二为 TP714，信号二不能正确解调出信号一，可能是实验箱的问题其编号为：H0701042。
《DPSK调制和解调》课件
DPSK解调相对于QPSK和BPSK具有更好的性能， 尤其适用于中高速数据传输和多径传播环境。
04
DPSK调制和解调的应用
DPSK调制和解调在通信系统中的应用
数据传输
移动通信
DPSK调制技术常用于无线通信和光 纤通信中，能够提高数据传输的可靠 性和稳定性。
优化调制解调电路设计
优化DPSK调制解调电路设计，降低成本并 提高性能。
采用前向纠错编码技术
结合前向纠错编码技术，提高DPSK系统的 抗突发干扰能力。
研究新型调制方式
研究新型的数字调制方式，以克服DPSK调 制的缺点并进一步提高性能。
THANKS
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《dpsk调制和解调》PPT 课件
• DPSK调制原理 • DPSK信号的特性 • DPSK解调原理 • DPSK调制和解调的应用 • DPSK调制和解调的优缺点
01
DPSK调制原理
DPSK调制简介
DPSK是差分相位移键控的缩写 ，是一种数字调制方式，用于将 数字信号转换为适合传输的信号
。
DPSK调制利用了相位的变化来 表示数字信号中的比特信息，通 过比较相邻的码元来获得相位变
多普勒雷达
02
03
合成孔径雷达
利用DPSK调制，多普勒雷达能 够更准确地测量目标的运动速度 和方向。
在合成孔径雷达中，DPSK调制 用于提高图像的分辨率和清晰度 。
DPSK调制和解调在其他领域的应用
物联网
在物联网中，DPSK调制用于无线 传感器网络的信号传输，能够实 现低功耗、长距离的数据传输。
智能交通系统
易于实现
实验六PSK调制与解调
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。
通信原理第五次实验报告
通信原理第五次实验报告电⼦信息⼯程学院12级通信原理实验报告班级：指导⽼师：学期：实验7 PSK DPSK调制解调实验⼀、实验⽬的1. 掌握PSK DPSK调制解调的⼯作原理及性能要求；2. 进⾏PSK DPSK调制、解调实验，掌握电路调整测试⽅法；3. 掌握⼆相绝对码与相对码的码变换⽅法。
⼆、实验仪器1．信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制，位号：A、B位2．PSK/QPSK解调模块，位号：C位3．时钟与基带数据发⽣模块，位号： G位4．复接/解复接、同步技术模块，位号：I位5．100M双踪⽰波器1台6．信号连接线6根三、实验原理（⼀） PSK、DPSK调制电路⼯作原理PSK和QPSK采⽤了和FSK相同的实验模块：“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”模块，该模块由于采⽤了可编程的逻辑器件，因此通过切换内部的编程单元，即可输出不同的调制内容，PSK，DPSK调制电路原理框图如下如所⽰：图7-1 PSK、DPSK调制电路原理框图图7-1中，基带数据时钟和数据，通过JCLK和JD两个铆孔输⼊到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的⼯作模式，完成PSK和DPSK的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过D/A器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进⾏调整输出，加⼊跟随器，完成了整个调制系统。
PSK/DPSK调制系统中，默认输⼊信号应该为32K的时钟信号，在时钟与基带数据发⽣模块有32K的M序列输出，可供该实验使⽤，可以通过连线将时钟和数据送到JCLK和JD输⼊端。
标有PSK.DPSK个输出铆孔为调制信号的输出测量点，可以通过按动模块上的SW01按钮，切换PSK.DPSK铆孔输出信号为PSK或DPSK，同时LED指⽰灯会指⽰当前输出内容的⼯作状态。
2．相位键控解调电路⼯作原理⼆相PSK(DPSK)解调器电路采⽤科斯塔斯环(Constas环)解调，其原理如图7-2所⽰。
psk调制与解调实验报告
psk调制与解调实验报告PSK调制与解调实验报告引言：调制与解调是通信领域中非常重要的技术，它们被广泛应用于无线通信、卫星通信、光纤通信等领域。
相位移键控调制（Phase Shift Keying, PSK）是一种常见的数字调制技术，本实验旨在通过实践，深入了解PSK调制与解调的原理和实际应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制与解调的基本原理，熟悉其实际应用，并通过实验验证理论知识的正确性。
二、实验器材1. 信号发生器2. 频谱分析仪3. 示波器4. 电脑及相关软件三、实验原理1. PSK调制PSK调制是利用不同相位表示数字信号的一种调制技术。
常见的PSK调制方式有二进制相移键控调制（Binary Phase Shift Keying, BPSK）和四进制相移键控调制（Quadrature Phase Shift Keying, QPSK）等。
BPSK调制将0和1分别映射为相位为0和π的两种状态，而QPSK调制则将00、01、10和11分别映射为相位为0、π/2、π和3π/2的四种状态。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号转化为数字信号的过程。
解调的关键是从接收到的信号中提取出相位信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
相干解调需要与发送信号保持相位同步，而非相干解调则不需要。
四、实验步骤1. 设置信号发生器的频率和幅度，选择合适的PSK调制方式。
2. 连接信号发生器和频谱分析仪，观察并记录调制后的信号频谱。
3. 将调制后的信号输入到示波器中，观察并记录波形。
4. 通过解调器将接收到的信号转化为数字信号。
5. 使用电脑及相关软件进行信号解调的仿真实验，比较实验结果与理论分析的差异。
五、实验结果与分析1. 调制实验结果根据实验步骤中的设置，我们可以通过频谱分析仪观察到调制后的信号频谱。
根据不同的PSK调制方式，频谱图上会出现不同的频率成分。
通过观察波形，我们可以看到相位的变化对应着信号的变化。
psk调制及解调实验报告
psk调制及解调实验报告PSK调制及解调实验报告引言调制和解调是无线通信中的重要环节，它们能够将信息信号转化为适合传输的信号，并在接收端恢复出原始信息。
本实验旨在通过实际操作，探究PSK调制和解调的原理和实现方法。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制和解调的原理，实践PSK调制解调的基本方法，并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种基于相位变化的数字调制技术。
在PSK调制中，将不同的离散信息码映射到不同的相位，从而实现信息的传输。
常见的PSK调制方式有BPSK（二进制相移键控）、QPSK（四进制相移键控）等。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号恢复为原始信息信号的过程。
解调器通过检测相位的变化，将相位差映射回相应的信息码。
三、实验器材1. 信号发生器2. 功率放大器3. 混频器4. 示波器5. 电脑四、实验步骤1. 准备工作连接信号发生器、功率放大器和混频器，设置合适的频率和功率。
将混频器的输出连接至示波器，用于观察调制后的信号。
2. BPSK调制实验设置信号发生器输出为二进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
3. BPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为二进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
4. QPSK调制实验设置信号发生器输出为四进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
5. QPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为四进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
六、实验结果与分析通过实验观察和记录，可以得到调制和解调后的信号波形。
根据波形的相位变化，可以判断调制和解调是否成功。
在BPSK调制实验中，观察到信号波形只有两个相位，对应二进制序列的两个状态。
解调实验中，通过相位差检测可以准确地恢复出原始的二进制序列。
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实验题目——PSK（DPSK）调制与解调
一、实验目的
1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。
3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。
二、实验内容
1、观察绝对码和相对码的波形。
2、观察PSK(DPSK)信号波形。
3、观察PSK(DPSK)信号频谱。
4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。
三、实验仪器
1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M双踪示波器5、导线若干
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所示。
2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相
的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定
基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完
全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象，因此，实际中一般
不采用2PSK方式，而采用差分移相（2DPSK）方式。
2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。如图
为对同一组二进制信号调制后的2PSK与2DPSK波形。
0 0 0 1 0 1 1 1 0
0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）
PSK波形
DPSK波形
相对码
从图中可以看出，2DPSK信号波形与2PSK的不同。2DPSK波形的同一相位并不对应相
同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。这说明，解调2DPSK
信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴
别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。同时
我们也可以看到，单纯从波形上看，2PSK与2DPSK信号是无法分辨的。这说明，一方面，
只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信
号可以看成是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而
形成。
2DPSK的调制原理与2FSK的调制原理类似，也是用二进制基带信号作为模拟开关的控
制信号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK调制，其调制的基带信号和载波信号分别从
“PSK基带输入”和“PSK载波输入”输入，差分变换的时钟信号从“PSK-BS输入”点输入，
其原理框图如图所示：
2DPSK调制原理框图
2、2PSK（2DPSK）解调原理
2DPSK解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法，这里采用的是极性比较法对
2DPSK信号进行解调，原理框图如图所示。2DPSK调制信号从“PSK-IN”输入，位同步信号
从“PSK-BS”输入，同步载波从“载波输入”点输入。调制信号经过U09（MC1496）与载
波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含
基带信号的低频信号，对此信号进行抽样判决（抽样判决器由U12（74HC74）构成，其时钟
为基带信号的位同步信号），那么可以得到2PSK的解调信号。再经过逆差分变换电路（由
U12（74HC74）、U13（74HC86）组成），就可以得到2DPSK的解调信号了。
2PSK解调原理框图
五、 实验步骤
1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块小心地固
定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下五个模块中的开关POWER1、
POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，五个
模块均开始工作。
3、PSK调制实验
（1）将信号源模块产生的码速率为的周期性NRZ码和64KHz的正弦波（幅
度为3V左右）分别送入数字调制模块的信号输入点“PSK（DPSK）基带输入”和“PSK
（DPSK）载波输入”。
（2）将数字调制模块中的拨位开关S01拨到0，以信号输入点“PSK基带输入”的信号为
内触发源，用双踪示波器同时观察点“PSK基带输入”与“PSK调制输出”的波形。并
将这两点的信号送入频谱分析模块进行分析，观察其频谱。
4、PSK解调实验
（1）将信号源模块的位同步信号的频率恢复为，用信号源模块产生的NRZ码为基带信
号，将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。将数字解调模块中的拨位
开关S01拨到0，合理连接信号源模块与数字调制模块，使数字调制模块的信号输出
点“PSK调制输出”能输出正确的PSK调制波形。
（2）将“PSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“PSK-IN”，将“PSK
调制输出”的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“S-IN”，使信号输出点“载波
输出”能输出提取出的正确的载波信号（方法请参考实验十五），再将该点的输出波形
送入数字解调模块的信号输入点“载波输入”，观察信号输出点“PSK-OUT”处的波形，
并调节标号为“PSK/DPSK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ
码为止(电位器W01可调节乘法器的平衡度，该处在出厂时已经调好，请勿自行调节)。
将点“PSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”，再将同
步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输
入点“PSK-BS”，观察信号输出点“OUT4”、“PSK解调输出”处的波形，并与信号源产
生的NRZ码进行比较。可将信号源产生的NRZ码与“PSK解调输出”进行比较，可观
察到“倒π”现象。
5、DPSK调制实验
（1）将信号源模块的信号输出点“BS”与数字调制模块的信号输入点“DPSK位同步输
入”相连接，将信号源模块产生的码速率为（即将SW04，SW05拨为00000001
00101000）NRZ码和64KHz的正弦波（幅度为3V左右）分别送入数字调制模块的信
号输入点“DPSK基带输入”和“DPSK载波输入”。
（2）数字调制模块中的拨位开关S01拨到1，用双踪示波器同时观察点“DPSK基带输
入”与“差分编码输出”输出的波形。用双踪示波器同时观察点“差分编码输出”和
“DPSK调制输出”的波形。
6、DPSK解调实验
（1）将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。将数字调制模块中的拨位
开关S01拨到1。
（2）将“DPSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“DPSK-IN”。
将“DPSK调制输出”的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“S-IN”，使信号输
出点“载波输出”能输出提取出的正确的载波信号，再将该点的输出波形送入数字解
调模块的信号输入点“载波输入”。观察信号输出点“DPSK-OUT”处的波形，并调节
标号为“PSK/DPSK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。
（3）将点“DPSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”，
再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的
信号输入点“PSK-BS”。观察信号输出点“OUT4”、 “DPSK解调输出”处的波形，并
与信号源产生 的NRZ码进行比较。
六、实验结果
PSK基带输入”与“PSK调制输出”的波形 PSK-OUT:
倒π”现象
DPSK基带输入”与“差分编码输出”
差分编码输出”和“DPSK调制输出 DPSK-OUT:
OUT4 DPSK
七、思考题
1：比较2PSK与2DPSK的解调信号，并解释“倒π”现象。
答：输出信号和基带信号因为相位不同而出现相位差为半个周期的情况
2：比较2ASK、2FSK、2DPSK调制信号的频谱并作分析，进而分析三种调制方式各自的优缺
点。
答：相干解调性能优于非相干，相同Pe下，2PSK对r的要求最小、 2FSK次之、2ASK要求
最高，设备复杂度2ASK优于2FSK优于2PSK优于2DPSK，频带利用率方面2ASK，2PSK的频
带利用率一致、2FSK频带利用率最低。