BPSK调制及解调实验报告.pptx
BPSK的调制与解调ppt课件
π/4 -0.707
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3π/8 -0.924
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BPSK的Simulink仿真结果
没加噪声的仿真结果：
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BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=0dB时，解调正确：
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BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=-3dB时，解调出现了错码：
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一种基于BPSK的调制的方框图
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对数字信号“10111001000111110000”进行BPSK 调制之后，输出的波形如下图所示。
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2. BPSK(Binary Phase Shift Keying)解调
BPSK解调原理框图 根据BPSK的调制特点，我们只需要用一个周期相 等的正弦信号和调制信号相乘，再经过一个低通滤波 器，就可以在一个周期中得到2个正向的半波信号（对 应数据“0”）或2个负向的半波信号（对应数据 “1”），然后用逻辑电路进行解调。
由于接受到的信号，中间电平可能是上下浮动的，上面
的绝对判断方法在信噪比较低时可能有误判现象，则可以通过 相对比较法来判断，即B1>B2时判“0”， B2>B1时判“1”，即 A[0]-A[12 ]+A[1]-A[13] +A[2]-A[14]……+A[11]-A[23]得到C值，根 据C大于零，输出是“0”，反之，输出为“1”。
bpsk实验报告
实验课名称通信原理实验实验内容 BPSK 传输系统实验成绩班级、专业姓名学号组别实验日期 2022 年 10 月 26 日实验时间 18:30—21：30 指导教师合作者1 、掌握BPSK 调制和解调的基本原理；2 、掌握BPSK 数据传输过程，熟悉典型电路；3 、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念；4 、掌握BPSK 眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量；5 、熟悉BPSK 调制载波包落的变化；6 、掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；了解BPSK/DBPSK 在噪声下的基本性能。
1 、JH5001 通信原理综合实验系统2 、20MHz 双踪示波器3 、JH9001 型误码测试仪(或者GZ9001 型) 一台一台一台理论上二进制相移键控(BPSK)可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m (1、0 码)而改变，通常这两个相位相差180°。
如果每比特能量为 Eb，则传输的 BPSK 信号为：S(t) = 2Eb cos(2f +9 ) Tc c b其中( 009 =〈c 1800一个数据码流直接调制后的信号如图3.2.1 所示：m = 0 m = 1图 3.2.1 数据码流直接调制后的 BPSK 信号采用二进制码流直接载波信号进行调相， 信号占居带宽大。
上面这种调制方式在实际运用中会产生以下三方 面的问题：1 、 浪费珍贵的频带资源；2 、 会产生邻道干扰，对系统的通信性能产生影响，在挪移无线系统中, 要求在相邻信道内的带外幅射普通应比带内的信号功率谱要低 40dB 到 80dB ；3 、 如果该信号经过带宽受限信道会产生码间串扰(ISI )，影响本身通信信道的性能。
在实际通信系统中，通常采用 Nyquist 波形成形技术，它具有以下三方面的优点：1、 发送频谱在发端将受到限制，提高信道频带利用率，减少邻道干扰；2、 在接收端采用相同的滤波技术，对 BPSK 信号进行最佳接收；3、 获得无码间串扰的信号传输； 升余弦滤波器的传递函数为：1 冗 (2T 1| f |) - 1 +aRC |22a|l 00 共| f |共 (1 - a ) / 2TS(1 - a ) / 2T <| f |< (1 +a ) / 2TS S| f |> (1 +a ) / 2TS其中， α 是滚降因子，取值范围为 0 到 1。
bpsk 实验报告
bpsk 实验报告BPSK实验报告引言BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种常用的数字调制方式，它将二进制数据转换成相位的变化来进行传输。
在本次实验中，我们将研究BPSK调制的原理、性能以及在通信系统中的应用。
一、BPSK调制原理BPSK调制是一种相位调制方式，它将二进制数据转换成两个相位状态：0对应0°相位，1对应180°相位。
这种相位变化可以通过正弦波进行表示。
在发送端，二进制数据经过调制器转换成相应的相位信号，然后通过信道传输到接收端。
在接收端，接收到的信号经过解调器解调，得到原始的二进制数据。
二、实验步骤1. 准备工作：搭建BPSK调制与解调实验电路。
将信号源与调制器连接，调制器与解调器连接，解调器与示波器连接。
2. 生成二进制数据：通过信号源生成一串二进制数据，作为待调制的信号。
3. BPSK调制：将二进制数据输入到调制器中，调制器将其转换成相应的相位信号。
通过示波器观察调制后的信号波形。
4. 信号传输：将调制后的信号通过信道传输到接收端。
5. BPSK解调：接收端的解调器将接收到的信号解调，得到原始的二进制数据。
通过示波器观察解调后的信号波形。
6. 性能评估：比较解调后的二进制数据与原始数据，计算误码率（Bit Error Rate, BER），并分析BER与信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）之间的关系。
三、实验结果与分析通过实验，我们观察到了BPSK调制与解调的波形，得到了解调后的二进制数据。
根据实验结果，我们计算出了不同SNR下的误码率。
通过绘制误码率-SNR曲线，我们可以看到误码率随着SNR的增加而逐渐减小。
这是因为较高的信噪比可以提高信号的质量，减少误码率。
在实际通信系统中，BPSK调制广泛应用于低速率的数字通信系统，特别是在低信噪比环境下。
由于BPSK调制只有两个相位状态，相对于其他调制方式，它的复杂度较低，抗干扰性能较好。
BPSK调制及解调实验报告
实验五BPSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握BPSK调制和解调的基本原理；2、掌握BPSK数据传输过程，熟悉典型电路；3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念；4、熟悉BPSK调制载波包络的变化；5、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；二、实验器材1、主控&信号源、9号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、BPSK调制解调（9号模块）实验原理框PSK调制及解调实验原理框图2、BPSK调制解调（9号模块）实验框图说明基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘，叠加后得到BPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一BPSK调制信号观测（9号模块）概述：BPSK调制实验中，信号是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。
本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000，调节信号源模块W3使256 KHz载波信号峰峰值为3V。
3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz。
4、实验操作及波形观测。
（1）以9号模块“NRZ-I”为触发，观测“I”；（2）以9号模块“NRZ-Q”为触发，观测“Q”。
（3）以9号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出”。
思考：分析以上观测的波形，分析与ASK有何关系？实验项目二BPSK解调观测（9号模块）概述：本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形，观察是否有延时现象，并且验证BPSK解调原理。
观测解调中间观测点TP8，深入理解BPSK解调原理。
1、保持实验项目一中的连线。
BPSK调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验目的：1.了解二进制调制的基本原理和BPSK调制的工作原理；2.掌握BPSK调制的实际操作步骤；3.了解BPSK解调的原理和实际操作步骤；4.通过实验，验证BPSK调制及解调系统的性能。
实验仪器：1.函数发生器2.1MHz双踪示波器3.BPSK调制及解调实验装置实验原理：二进制调制（Binary Phase Shift Keying，BPSK）是一种常用的数字调制方法，通过改变载波的相位来表示二进制数字0和1、在BPSK调制中，当输入信号为1时，调制后的信号发生180度的相位移动；当输入信号为0时，调制后的信号保持相同的相位。
1.产生基带二进制信号；2.将基带二进制信号进行调制，得到BPSK信号；3.通过载波和BPSK信号相乘，得到带载波的BPSK信号。
BPSK解调的基本原理是将接收到的信号与本地载波进行乘积运算，并通过低通滤波器滤除高频成分，得到解调后的二进制信号。
实验步骤：1.连接实验仪器，按照实验电路图将实验装置连接起来；2.在函数发生器上设置合适的频率、幅度和偏置，作为输入信号；3.调节函数发生器的频率和幅度，观察函数发生器输出信号和示波器上的波形；4.调节函数发生器的频率和幅度，使得示波器上的波形呈现BPSK调制后的波形特征；5.开始数据传输，通过改变输入信号的二进制位来模拟数据的传输；6.通过实时观察带载波的BPSK信号波形，验证BPSK调制的效果；7.将接收到的信号输入到解调器中，观察解调后的二进制信号的波形；8.通过比较发送的数据和接收的数据，验证BPSK解调的正确性和可靠性。
实验结果：经过实验，我们成功实现了BPSK调制及解调系统的搭建，并通过观察波形和比较数据的方法验证了其正确性和可靠性。
在BPSK调制过程中，输入为0和1时，输出的波形相位有明显的反转；在解调过程中，通过滤波器的处理，成功地恢复了输入信号的二进制数据。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了BPSK调制及解调的原理和实际操作步骤。
bpsk调制和解调
基T MATLAB仿真的BPSK的调制与解调一、实验要求根据逊II耍求，金阅相关资料.学握数字带通的RPSK调制斛调的相关知识。
学习MATLAB软件，芈握MATI.AR并种函数的使用。
在此基础上,完成以下实验唉求；1）设计系统整体世图及数学模型。
2）运用MATLAB进行编乩实现BPSK的调制解训过程的仿真。
H•中包括信源、BPSK f,号的产生，仁道噪声的加入，BPSK信号的载波提収和相十斛调。
3）系统性能的分析包括信号带宽.波形对比以及误码率的计算。
二、实验原理数7•信号的传输方式分为凰带代输和帶通传输，右实际应用屮.大多数信道II•有帶通特性而不能直接代输基帶伫号。
为了便数字苗号右鹉通常；适中传输，必须使用数字基带信号対载波进行训制，以使信号与信适的特性相匹配。
这种用数字垄带信号控制载波.把数字垄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）模拟相乘法.利用模拟调制的方注丈实观数罕式调制.即把把数宇从带fn号珥做模拟信号的持殊情况处理.2）键控注'利用数了倍号的离做収fi*術心通过开关健控我波，从向实观数字调制。
这种方法通常称为犍控法，比如本实验对戟波的相似进行键控, 便町获得郴移键控（PSK）耳本的调制方式。
1. BPSK的调制原理：二进制移相说控址用二进制数宁信号0和1厶控制载波的两个相位0和n的方法。
在2PSK中，迪常用初始郴位0和Ji分别表小二进制1和0。
因此，2PSK •信号的时域衣达式为：◎PSK("= Acos(0/ + 0」(1)式中.5表示第n 个符号的绝对相位:因此•上式可以改写为由于两种码元的波形相同.极性相反.故BPSK 信号可以衣述为一个双极性 全占空矩形脉冲序列与一个正弦戏波的相乘;e 2nK (z) = S (F )CO 5©F(4)刃)=工％"-心)(5)这里s(t)为双极性全占空(非归零)知形脉冲序列.g(t)^脉宽为1\的单个 矩形脉冲，而心的统计特性］Z.BPSK 的解调原埋：2PSK 信号的解调方法星柑T 解脚法。
BPSK解调实验
班级：2016112 学号：20161223 姓名：谢峻漪实验二 BPSK 解调实验一、 实验目的1、 了解BPSK 相干解调的基本工作原理；2、 掌握BPSK 数据传输过程；3、 了解BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；二、 预备知识1、 数字信号的传输工作方式与基本工作过程；2、 BPSK 的解调基本工作原理；3、 软件无线电的基本概念；4、锁相环的基本工作原理；三、 实验仪器1、 J H5001-4实验箱 一台；2、 20MHz 示波器一台；四、 实验原理接收的BPSK 信号可以表示成：)2cos(2)()(θπ+=c bbf T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。
这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。
１、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方环法、判决反馈环。
平方环法如图4.2-1所示：图4.2-1 平方环载波恢复电路结构接收端将接收信号进行平方变换，即将信号R （t ）通过一个平方律器件后：)222cos(212)(212)()]222cos(1[212)()2(cos 2)()(222222θπθπθπ++=++=+=c b b b b c b b c bbf T E t a T E t a f T E t a f T E t a t R从上式看出：R （t ）经平方处理之后产生了直流分量，而在上式第二项中具有2f C 频率分量。
若应用一个窄带滤波器将2f C 项滤出，再经二分频，便可得到所需的载波分量。
从上述电路中可以看出，由于二分频电路的存在，恢复出的载波信号存在相位模糊。
该方法的特点是载波恢复快，但由于带通滤波器的带宽一般不易做到很窄，因而该电路在低信噪比条件下性能较差。
为了提高所提取载波的质量，一般采用锁相环来实现。
判决反馈环结构如图4.2-2所示：图4.2-2 BPSK 判决反馈环结构判决反馈环鉴相器具有图4.2-3所示的特性：AB图4.2-4 BPSK 的位定时恢复（1）滤波法在不归零的随机二进制脉冲序列功率谱中没有位同步信号的离散分量，所以不能直接从中提取位同步，若将不归零脉冲变为归零二进制脉冲序列，则变换后的信号中出现了码元信号的频率分量，然后再采用窄带滤波器提取、移相后形成位定时脉冲。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
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一、实验目的
1、 掌握BPSK 调制和解调的基本原理；
2、 掌握BPSK 数据传输过程，熟悉典型电路；
3、 了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念；
4、 熟悉BPSK 调制载波包络的变化；
5、 掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；
二、实验器材
0
相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。
四、实验步骤
实验项目一 BPSK 调制信号观测（9 号模块） 概述：BPSK 调制实验中，信号是用相位相差 180°的载波变换来表征被传递的信息。
本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证 BPSK 调制原理。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、分析 BPSK 调制解调原理。 调制原理是：基带信号先经过差分编码得到相对码，再根据相对码进行绝对调相， 即将相对码的 1 电平和 0 电平信号分别与 256K 载波及 256K 反相载波相乘，叠加后得到 DBPSK 调制输出。 解调原理是：对 2DPSK 信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码， 进而恢复出发送的二进制数字信息。
实验项目二 BPSK 解调观测（9 号模块） 概述：本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形，观察是否有延时现象，并且
验证BPSK 解调原理。观测解调中间观测点TP8，深入理解BPSK 解调原理。 1、保持实验项目一中的连线。将 9 号模块的 S1 拨为“0000”。 2、以 9 号模块测 13 号模块的“SIN”，调节 13 号模块的 W1 使“SIN”的波形稳定，
即恢复出载波。
3、以 9 号模块的“基带信号”为触发观测“BPSK 解调输出”，多次单击 13 号模块的
2
“ 复 位 ” 按 键 。 观 测 “ BPSK 解 调 输 出 ” 的 变 化 。
4 、 以 信 号 源 的 CLK 为 触 发 ， 测 9 号 模 块 LPF-BPSK ， 观 测 眼 图 。
3
思考：“BPSK 解调输出”是否存在相位模糊的情况？为什么会有相位模糊的情况？ 五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理，简述其工作过程； 输入的基带信号由转换开关转接后分成两路，一路经过差分编码控制 256KHz 的载频，另一 路经倒相去控制 256KHz 的载频。 解调采用锁相解调，只要在设计锁相环时，使它锁定在 FSK 的一个载频上此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环 路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。
3、此时系统初始状态为：PN 序列输出频率 32KHz。
4、实验操作及波形观测。 1 以 9 号模块“NRZ-I”为触发，观测“I”； 2 以 9 号模块“NRZ-Q”为触发，观测“Q”。 3 以 9 号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出”。
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思考：分析以上观测的波形，分析与 ASK 有何关系？
1、 主控&信号源、9 号、13 号模块
各一块
2、 双踪示波器
一台
3、 连接线
若干
三、实验原理
1、BPSK调制解调（9号模块）实验原理框
256K
载波1
信号源
PN15
基带信号
256K
载波2
I
NRZ_I
反相
取反
NRZ_Q
Q
调制输出
BPSK解调 输出
门限
低通
判决
滤波
LPF-BPSK
9# 数字调制解调模块
相干载波
解调输入
13# 载波同步及位同步模块
载波 同步
SIN
载波同步输入
PSK调制及解调实验原理框图 2、BPSK调制解调（9号模块）实验框图说明 基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘，叠加后得到 BPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波
模块 9：TH1(基带信号)
调制信号输入
信号源：256KHz
模块 9：TH14(载波 1)
载波 1 输入
信号源：256KHz
模块 9：TH3(载波 2)
载波 2 输入
模块 9：TH4(调制输出) 模块 13：TH2(载波同步输入) 载波同步模块信号输入
模块 13：TH1(SIN)
模块 9：TH10(相干载波输入) 用于解调的载波
模块 9：TH4(调制输出) 模块 9：TH7(解调输入)
解调信号输入
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK 数字调制 解调】。将 9 号模块的S1 拨为 0000，调节信号源模块 W3 使 256 KHz 载波信号峰峰值为 3V。
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