2PSK调制解调
基于vivado的2psk解调
基于vivado的2psk解调摘要：1.引言2.2psk调制与解调原理3.vivado介绍4.2psk解调设计流程5.实验结果与分析6.总结正文：1.引言随着现代通信技术的发展，数字调制与解调技术在通信系统中起着举足轻重的作用。
其中，2psk（2相位偏移键控）调制是一种常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信、卫星通信等领域。
本文将介绍一种基于vivado的2psk 解调方法。
2.2psk调制与解调原理2psk是一种相位偏移键控技术，它利用信号的两种不同相位来表示二进制的0和1。
调制过程中，载波信号通过一个2元的相位偏移器，根据输入的二进制数据来选择不同的相位。
解调过程中，需要对接收到的信号进行相位检测，从而恢复原始的二进制数据。
3.vivado介绍Vivado是Xilinx公司推出的一款集成的设计环境，它提供了一个高度集成的设计平台，支持从设计到实现的整个流程。
Vivado中包含了丰富的IP核，可以方便地实现各种数字信号处理算法，如2psk解调等。
4.2psk解调设计流程在vivado中实现2psk解调的设计流程如下：（1）创建一个新项目，并添加所需的IP核。
（2）在设计中添加所需的2psk解调模块，如相位检测器、低通滤波器等。
（3）连接各个模块，实现数据流和控制信号的传递。
（4）配置模块参数，如采样率、相位检测阈值等。
（5）编译和下载设计到目标FPGA器件。
（6）通过示波器等测试仪器观察解调结果，进行性能分析。
5.实验结果与分析实验中，我们使用vivado设计了一个2psk解调器，并将其下载到Xilinx FPGA开发板上。
通过示波器观察解调结果，发现在误码率较低的情况下，解调器能够正确地恢复原始的二进制数据。
此外，通过调整模块参数，可以实现对解调性能的优化。
6.总结本文介绍了一种基于vivado的2psk解调方法。
通过使用vivado提供的丰富IP核和设计工具，可以方便地在FPGA上实现2psk解调功能。
2PSK调制解调系统实验
实验四2PSK调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。
2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。
3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。
二、实验内容用System View建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解2PSK调制解调原理。
三、实验要求1、观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解2PSK调制解调原理。
2、观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK是线性调制还是非线性调制。
3、调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。
4、将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。
四、电路构成参数设置：Token4：产生原始码元信号，随机产生(参数设置:Source——Noise/PN――Pn Seg ，幅度1V，频率50HZ，电平数2，偏移0V）Token5，7：Multiplier（乘法器）Token8，10：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率200Hz）Token6：Adder（加法器）Token9：产生高斯噪声（参数设置：Source――Noise/PN――Gauss Noise，均值为0，均方差为0.1）Token11：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator――Filters/Systems――Linear Sys Filters，选择：Analog，频率50，极点个数3，低通滤波器的截止频率＝原始码元速率）Token12：产生抽样信号（参数设置：Operator——Sample/Hold——Sampler，Sample Rate＝50Hz，抽样速率＝码元速率）Token13：对抽样信号进行保持（参数设置：Operator——Sample/Hold——Hold，Hold Value＝Last Sample Gain＝1V）Token14：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置：Operator——Logic——Compare 选择：Select Comparison为a>=b）Token15：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度0V，频率0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开System Time Specification 对话框，设置Start Time：0 ，Stop Time：0.5，Sample Rate：10000HZ，单击OK完成系统定时设置。
2psk调制解调实验报告
基于SystemView的二进制相位键控（2PSK）的键控调制、相干解调的仿真实现及其性能分析一、实验目的1、了解2PSK系统的电路组成、工作原理和特点；2、分别从时域、频域视角观测2PSK系统中的基带信号、载波及已调信号；3、熟悉系统中信号功率谱的特点。
二、系统仿真任务：1. 码元传输速率：20kBd；2. 设计一数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；3. 获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；4. 获取主要信号的功率谱密度；5. 获取不同信噪比下的眼图（至少5个）及星座图（星座图为选作内容）；6. 测试不加噪声条件下的误码率，获取误码率曲线；7.数据分析及心得体会要求手写；8. 相干载波的提取为选作内容。
三、原理简介1、2PSK的产生：模拟法和数字键控法，就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。
图1、2psk信号键控调制产生2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。
因此，求2PSK信号的功率谱密度时，也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。
2、2PSK的解调系统：2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。
2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下：图2、2psk信号解调各点时间波形四、系统组成框图及图符参数设置4.1 2PSK信号的产生图3、键控法产生2PSK信号框图表1：2psk产生图符参数设置编号库/名称 参 数3 Source: PN Seq Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ， Levels = 2，Phase = 0 deg32 Multiplier Null0 Source: Sinusoid Amp = 1 v ，Freq = 40e+3 Hz ，Phase = 0 deg ， 2 Logic: SPDT Switch Gate Delay = 0 sec ，Ctrl Thresh=0.5v33Source:Unif NoiseMinimum = -1 Maxinum = -1图4、通信信道框图表2：信道图符参数设置编号 库/名称 参 数 8 Adder Null 22 Operator:Gain 全局变量 9Source:Gauss NoiseStd deviation=1Mean = 0图5、2PSK 相干解调框图 表3：相干解调图符参数设置编号 库/名称 参 数 13Operator:Liner SyetemFlitersLowcutoff = 20e+3 No.of Poles = 323Operator:SamplerSampleRate = 20e+324Operator:Holder Gain = 125 Logic:BufferThreshold = 0 False Output = 0True Output = 114 31Sink: RealTimeNull图6、计算误码率框图表4：计算误码率图符参数设置编号 库/名称 参 数3 Source ：PN seg Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ，Levels = 2，Phase = 0 deg26 Operator:Delay Delay = 50e-6 27 Operator:ReSample SampleRatr = 20e+3 28Communication:BERNo.Trial = 2 Threshold = 0.5 Offset = 036 Sink:FinalValuesNull五. 各点波形：包括时域波形、不同信噪比下的眼图（至少5个） 、覆盖图、瀑布图、可能的星座图等系统定时：起始时间0秒，终止时间100e-6秒，采样点数200，采样速率1.6e+6Hz ，获得的仿真波形如下图所示。
2PSK数字信号的调制与解调-分享版
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。
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，上式可以改写为图 22PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
2PSK调制与解调系统的仿真设计
2PSK调制与解调系统的仿真设计首先，我们需要了解2PSK调制与解调系统的基本原理。
2PSK（二进制相移键控）调制技术是一种利用相位来表示数字信息的调制技术。
在2PSK调制中，0和1分别用相位0°和180°表示。
调制器将数字信息转化为相位的变化，然后通过信道传输到接收端。
解调器在接收端将相位变化还原为数字信息。
2PSK调制与解调系统可以简单地分为两个部分：调制器和解调器。
在调制器中，我们可以使用相位锁定环（PLL）的方法实现2PSK调制。
PLL能够锁定输入信号的相位，然后产生相应的调制信号。
在2PSK调制中，我们可以使用正弦波信号作为基频信号，通过改变其初始相位来实现信号的相位调制。
在解调器中，我们可以使用相关器（correlator）的方法实现2PSK解调。
相关器能够检测接收信号与已知的参考信号之间的相关性，从而获取相位变化信息。
在2PSK解调中，我们可以使用相位为0°和180°的两个参考信号与接收信号进行相关运算，然后根据相关结果来判断接收信号的相位。
为了验证2PSK调制与解调系统的性能，我们可以进行仿真设计。
首先，我们需要确定系统所需的参数，包括载波频率、数据速率、信噪比等。
然后，我们使用Matlab或者其他仿真软件搭建2PSK调制与解调系统的模型，包括调制器和解调器。
在调制器模型中，我们生成数字信号，并将其转化为相位变化信号。
根据系统参数，我们生成相应频率的正弦波，并通过改变初始相位来实现调制。
然后，我们将调制信号通过信道传输到解调器。
在解调器模型中，我们接收到调制信号，并使用相关器来检测信号的相位变化。
根据相关结果，我们可以判断信号的相位，并将其转化为数字信息。
然后，我们可以将解调后的数字信息与原始数据进行比较，评估系统的性能。
进行仿真实验时，我们可以改变系统参数来研究其对系统性能的影响。
比如，我们可以改变信噪比，观察误码率的变化。
或者，我们可以改变数据速率，观察解调器的解调效果。
2psk调制解调的原理
2psk调制解调的原理2PSK调制（2-Phase Shift Keying）是一种基本的数字调制方式。
它通过改变载波的相位来传输数字信号，每个数字比特对应两个不同的相位。
以下将详细解析2PSK调制的原理。
2PSK调制主要涉及到两个过程：调制和解调。
调制过程：1. 文字编码：将要传输的信息进行数字编码，例如使用二进制编码方式，将每个数字比特用0和1代表。
2. 符号分配：每个数字比特对应一个相位，通常选择相位0和相位π来表示0和1。
3. 载波生成：产生一个恒定频率和幅度的正弦波，这个波被称为载波信号。
4. 相位调制：根据编码的数字比特，将相应的相位信息融入到载波信号中。
比如，相位0可以对应载波信号的相位不变，而相位π可以对应载波信号的相位反转。
5. 调制信号生成：得到相位调制后的信号，该信号即为调制信号。
解调过程：1. 接收信号采样：接收到经过信道传输的调制信号，并对信号进行采样。
2. 相位判决：根据接收到的信号的相位信息，进行相位判决以确定每个数字比特的数值。
例如，如果接收到的信号相位为0，则判定为0；如果接收到的信号相位为π，则判定为1。
3. 数字解码：将解调的数字比特翻译回原始的信息字符。
2PSK调制的优点：1. 简单性：2PSK调制的实现比较简单，仅需要改变相位即可。
2. 抗噪声性能：2PSK调制的抗噪声性能较好，因为每个数字比特对应的相位差异明显，相位误差引起的误码率较低。
2PSK调制的局限：1. 带宽效率：2PSK调制一次只能传输一个比特，相比其他复杂调制方式，其带宽利用率较低。
2. 灵活性：2PSK调制只能传输二进制信号，不能传输多元信号。
总结：2PSK调制通过改变载波的相位来传输数字信号。
在调制过程中，信号经过文字编码、符号分配、载波生成和相位调制等步骤。
在解调过程中，信号经过接收信号采样、相位判决和数字解码等步骤。
2PSK调制简单易实现，抗噪声性能好，但带宽利用率相对较低，适用于二进制信号的传输。
2psk信号调制解调
2psk信号调制解调三、2psk信号调制解调2psk信号的调制不能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其原理框图如下：不考虑噪声时，带通滤波器输出可以表示为y(t)=cos(wct+Φn)式中Φn为2psk信号某一码元的初相。
Φn=0时，代表数字“0”，Φn=π时，代表数字“1”。
与同步载波COSwct相乘后，输出为Z(t)=COS(wct+Φn) COSwct=1/2cosΦn+1/2cos(2wct+Φn)经过低通滤波器滤除高频分量，得解调输出为根据发送端产生2psk信号时Φn代表数字信息1或0的规定，以及接收端x（t）与Φn的关系特性，抽样判决器的判决准则为% 方波am=1;x(x>0)=am;x(x<0)=-1;figure(1)subplot(321);plot(t,x);axis([0 2e-4 -2 2]);title('基带信号');grid oncar=sin(2*pi*fc*t); %载波ask=x.*car; %载波调制subplot(322);plot(t,ask);axis([0 200e-6 -2 2]);title('PSK信号');grid on;%=====================================================vn=0.1;noise=vn*(randn(size(t))); %产生噪音subplot(323);plot(t,noise);grid on;title('噪音信号');axis([0 .2e-3 -1 1]);askn=(ask+noise); %调制后加噪subplot(324);plot(t,askn);axis([0 200e-6 -2 2]);title('加噪后信号');grid on;%带通滤波fBW=40e3;f=[0:3e3:4e5];w=2*pi*f/fs;z=exp(w*j);BW=2*pi*fBW/fs;a=.8547; %BW=2(1-a)/sqrt(a )p=(j^2*a^2);gain=.135;Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(p));subplot(325);plot(f,abs(Hz));title('带通滤波器');grid on;Hz(Hz==0)=10^(8); %avoid log(0) subplot(326);plot(f,20*log10(abs(Hz)));grid on;title('Receiver -3dB Filter Response'); axis([1e5 3e5 -3 1]);%滤波器系数a=[1 0 0.7305]; %[1 0 p]b=[0.135 0 -0.135]; %gain*[1 0 -1] faskn=filter(b,a,askn);figure(2)subplot(321);plot(t,faskn);axis([0 100e-6 -2 2]);title('通过带通滤波后输出');grid on;cm=faskn.*car; %解调subplot(322);plot(t,cm);axis([0 100e-6 -2 2]);grid on;title('通过相乘器后输出');%低通滤波器p=0.72;gain1=0.14;%gain=(1-p)/2Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));subplot(323);Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0) plot(f,20*log10(abs(Hz1)));grid on;title('LPF -3dB response');axis([0 5e4 -3 1]);%滤波器系数a1=[1 -0.72]; %(z-(p))b1=[0.14 0.14]; %gain*[1 1]so=filter(b1,a1,cm);so=so*10; %add gainso=so-mean(so); %removes DC component subplot(324);plot(t,so);axis([0 8e-4 -3.5 3.5]);title('通过低通滤波器后输出');grid on;%比较器High=2.5;Low=-2.5;vt=0; %设立比较标准error=0;len1=length(so);for ii=1:len1if so(ii) >= vtVs(ii)=High;elseVs(ii)=Low;endendVo=Vs;subplot(325);plot (t,Vo), title('解调后输出信号'), axis([0 2e-4 -5 5])grid on;xlabel('时间 (s)'), ylabel('幅度(V)') 仿真结果。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2PSK调制方法：
• 2PSK信号的解调一般采用相干解调，以下为原理图：
仿真结果：
2PSK调制解调
2PSK调制解调的基本原理
• 相移键控是利用载波的不同相位来传递数字信息，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 “0”和“1”。因此，2PSK 信号的时域表达式为：
• 其中，n表示第n个符号的绝对相位：
• 因此，式子可以改写为：
• 由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一 般可以表述为一个双极性（bipolarity）全占空（100% duty ratio） 矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘，即：
• 其中：
• 这里，g(t)是脉宽为sT的单个矩形脉冲，
• 上式中而an的统计特性为：
• 即发送二进制符号“0”时（na取＋1），)(2tePSK取0相位；发送 二进制符号“1”时（na取－1），取π相位。这种以载波的不同 相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝 对相移方式。调制方法有模拟调制和键控法，解调方法通常采用 的是相干解调法。下面是2PSK的调制解调原理框图。