DBPSK调制及解调实验报告
DBPSK调制解调实验
班级：2016112 学号：20161223 姓名：谢峻漪实验三DBPSK调制/解调实验一、实验目的1、了解BPSK差分解调的基本工作原理；2、掌握DBPSK数据传输过程；二、预备知识1、差分BPSK的解调基本工作原理；2、软件无线电的基本概念；三、实验仪器1、J H5001-4实验箱一台；2、20MHz示波器一台；四、实验原理差分BPSK是相移键控的非相干形式，它不需要在接收机端恢复相干参考信号。
非相干接收机容易制造而且便宜，因此在无线通信系统中被广泛使用。
在DBPSK系统中，输入的二进制序列先差分编码，然后再用BPSK调制器调制。
差分编码后的序列﹛a n﹜是通过对输入b n与a n-1进行模2和运算产生的。
如果输入的二进制符号b n为0，则符号a n与其前一个符号保持不变，而如果b n为1，则a n与其前一个符号相反。
差分编码原理为：n)a⊕-=nab(()1(n)其实现框图如图4.3-1所示：图4.3-1 差分编码示意图一个典型的差分编码调制过程如4.3-2图所示：图4.3-2 差分编码与载波相位示意图 在DBPSK 中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。
在DPSK 中如何恢复位定时信号，初看起来比较复杂。
我们仍按以前的信号定义，如图4.3-3所示：图4.3-3 位定时误差信号提取实际上其与相干BPSK 中的位定时恢复是一样的，由由其存在一个较小的系统剩余频差（发送中频与接收本地载波的频差，其与码元速率相比而言一般较小），结果是在每个剩余频差的周期中，具有很多有码元信号（例如对于64KBPS 的速、剩余频差为1KHZ ，则每个剩频差的周期中可包含64个码元符号）。
从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算：)]2()2()[()(+--=n S n S n S n e b当然在剩余载波发生正负变化时，按上式提取的位定时误差信号可能出现不正确的情况，但只要在位定时误差信号的输出端加一滤波器，就可以克服在DBPSK 中剩余载波的影响（在相对剩余载波不大时）。
实验二 BPSK_BDPSK 传输系统综合实验
实验三 BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验一、实验原理（一）BPSK 调制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E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ （二）BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成：)2cos(2)()(θπ+=c bb f 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，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。
在BPSK 解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相干载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =；若存在相差Δ，则输出信号下降cos 2Δ倍，即输出信噪比下降cos 2Δ，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。
对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为：]cos [210∆=N E erfc P b e ２、位定时 抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。
在刚接收到BPSK 信号之后，位定时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一定的算法对抽样点进行调整，这个过程称为位定时恢复。
常用的位定时恢复有：滤波法、数字锁相环等。
最后，对通信原理综合实验系统中最常用的几个测量方法作一介绍：眼图、星座图与抽样判决点波形。
１、眼图：利用眼图可方便直观地估计系统的性能。
示波器的通道接在接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
通信原理DBPSK调制及解调实验
实验五DBPSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握DBPSK调制和解调的基本原理；2、掌握DBPSK数据传输过程，熟悉典型电路；3、熟悉DBPSK调制载波包络的变化；二、实验器材1、主控&信号源、9号、13号模块各一块2、10号（选）、11号模块（选）各一块3、双踪示波器一台4、连接线若干三、实验原理1、DBPSK调制解调（9号模块）实验原理框图DBPSK调制及解调实验原理框图2、DBPSK调制解调（9号模块）实验框图说明基带信号先经过差分编码得到相对码，再将相对码的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；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，解调输出原始相对码，最后经过差分译码恢复输出原始基带信号。
其中载波同步和位同步由13号模块完成。
四、实验步骤实验项目一DBPSK调制信号观测（9号模块）概述：DBPSK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DBPSK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0100，13号模块的S3拨为0111。
3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz，调节信号源模块的W3使256KHz 载波信号的峰峰值为3V。
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”。
（2）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DBPSK差分信号观测（9号模块）概述：本项目通过对比观测基带信号波形与NRZ-I输出波形，观察差分信号，验证差分变换原理。
实验二 BPSK_BDPSK 传输系统综合实验
实二BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验一、实验原理（一）BPSK 调制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E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c b bf T E t S θπ+=其中⎩⎨⎧===11800000m m c θ（二）BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成：)2cos(2)()(θπ+=c b bf 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，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。
在BPSK 解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相干载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =；若存在相差Δ，则输出信号下降cos 2Δ倍，即输出信噪比下降cos 2Δ，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。
对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为：]cos [210∆=N E erfc P be２、位定时抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。
在刚接收到BPSK 信号之后，位定时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一定的算法对抽样点进行调整，这个过程称为位定时恢复。
常用的位定时恢复有：滤波法、数字锁相环等。
最后，对通信原理综合实验系统中最常用的几个测量方法作一介绍：眼图、星座图与抽样判决点波形。
１、眼图：利用眼图可方便直观地估计系统的性能。
示波器的通道接在接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
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。
DBPSK传输系统实验
DBPSK传输系统实验实验目的：1.了解BPSK差分解调的基本工作原理；2.掌握DBPSK数据传输过程；3.掌握BPSK/DBPSK性能的测试；4.熟悉DBPSK在噪声信道下的基本性能；5.了解DBPSK在衰落信道下的基本性能；调制1.差分编码观测2. DBPSK调制信号眼图观测3. I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察4. DBPSK调制信号0/π相位测量5. DBPSK调制信号包络观察解调1.接收端解调眼图信号观测2.接收端I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察3.解调器抽样判决点信号观察4.解调数据观察5.位定时调整锁定过程观察6.解调器位定时信号相位抖动观测差分编码观测实验步骤：使用汉明编码模块产生的m序列，将SWC01中的H_EN和ADPCM开关去除，KC01设置在最右端；KW03设置在OFF（右端），KW01和KW02设置在CH（左端）通过菜单选择发送数据为“外部数据输入”方式。
1. 将SWC01中M_SEL1插入，产生7位周期m序列。
观察TPM02（或TPC05）和TPM03。
2. 将SWC01中M_SEL2和M_SEL2都插入，产生15位周期m序列，重复上述测量步骤。
DBPSK调制信号眼图观测实验步骤：1.通过菜单选择不激活“匹配滤波”方式（未打勾），以TPM01作同步，观测TPi03的波形。
2.通过菜单选择激活“匹配滤波”方式（打勾），重复上述实验步骤。
仔细观察和区别与上述两种方式下发送信号眼图（TPi03）的波形。
I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察实验步骤：1. 测量TPi03和TPi04李沙育（x-y）波形，通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量；结合BPSK调制器原理分析测试结果。
2. 通过菜单选择“匹配滤波”方式设置，重复上述实验步骤。
仔细观察和区别两种方式下矢量图信号。
DBPSK调制信号0/π相位测量实验步骤：选择0／1码，将KP02设置在TEST位置。
实验四_实验报告
实验报告218 系08 级姓名邱瑞（PB08210185) 日期11.5.20 台号实验题目: 二相（BPSK、DBPSK）调制实验实验目的：1、了解二进制相移键控（BPSK）调制解调的基本工作原理。
2、了解在相干解调中存在的相位模糊现象及差分编码技术。
3、了解二进制差分相移键控（DBPSK）调制解调的基本工作原理。
4、完成一个完整的数字通信系统的仿真。
实验要求：1、按给出的实验原理框图完成各系统的仿真实验。
2、在实验报告电子文档中，以文字和图片的方式简要的叙述你的实验原理、实验结果及体会，并将实验报告和完成的仿真电路图文件提交到服务器。
实验原理：一、二进制相移键控（BPSK）调制解调实验1、概述用数字信号的离散值对载波的幅度、频率、相位进行键控，可获得ＡＳＫ、ＦSＫ、ＰＳＫ。
这三种调制方式在抗加性噪声能力、信号频谱利用率等方面，以相干ＰＳＫ性能最好。
目前相干ＰＳＫ已在中、高速传输数据时得到了应用。
2、实验原理及框图二进制相移键控（ＢＰＳＫ）就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。
通常，两个载波相位相差π弧度，故有时又称为反相键控ＰＳＫ。
如果被调制的二进制信号是用正负电平表示，那么，ＢＰＳＫ与双边带抑制载波调幅ＤＳＢ是完全等效的。
因此，ＢＰＳＫ信号可以写成如下形式：调制部分：ＢＰＳＫ中，通常用相位0o或180o来分别表示１和－１。
在这里用调相法来生成ＢＰＳＫ，即将数字信号与载波直接相乘。
这也是ＤＳＢ信号产生的方法。
ＢＰＳＫ调制原理框图解调部分：BPSK必须采用相干解调，如何得到本地相干载波是个关键问题。
ＢＰＳＫ解调原理框图由于用本地参考载波解调得到的数字信号存在着相位模糊问题，从而可能使解调后信号的极性完全颠倒，这对于数字传输来说是不能允许的。
二、ＤＰＳＫ信号的差分解调1、概述DPSK信号解调时还可用前一码元的载波相位作为后一码元的参考相位，也就是把前一码元波形保存下来作为后一码元解调时的参考载波，这种方法称为差分解调。
实验三DPSK调制、解调实验
课程名称：通信原理实验题目：实验三DPSK调制、解调实验学生姓名：专业：电子信息工程班级：电信10-2班学号：指导教师：陈信日期： 2012 年 11 月 25 日实验三 DPSK 调制、解调实验一、实验目的1. 加深对DPSK 调制原理的理解及其硬件实现方法2. 进一步了解DPSK 解调原理各种锁相环解调的特性，掌握同相正交环的解调原理及其硬件实现方法3. 加深对载波提取电路相位模糊度的理解4. 加深对眼图几个主要参数的认识二、实验内容1. DPSK 调制实验1) 载波、时钟信号实验 2) 伪随机基带信号源实验3) 差分编码实验 4) DPSK 调制实验2. DPSK 解调实验1) 同相正交环解调DPSK 实验 4) 基带信号解调、相位锁定实验2) 压控振荡器实验 5) 基带信号判决实验3) 载波900相移实验 6) 差分译码实验3. DPSK 调制解调系统实验1) 同步带测量实验 2) 捕捉带测量实验3) 载波提取锁相环相位模糊度实验 4) DPSK 调制解调眼图实验4. 学生常犯的测量错误三、实验原理和电路说明1. 调制2DPSK 系统的调制部分框图如图1所示。
下面分几部分说明。
1.1 M 序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M 序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式1)(35++=X X x f 组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M 序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相位变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的。
本实验的M 序列由IC3、1C4、IC5、IC6产生，码元速率为lMb/s。
2DPSKP 2 P 3 P 6 P 1 P 5图1 2DPSK 调制部分框图1.2 相对调相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
- 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)。
实验六DBPSK调制及解调实验
一、实验目的
1、掌握DBPSK调制和解调的基本原理；
2、掌握DBPSK数据传输过程，熟悉典型电路；
3、熟悉DBPSK调制载波包络的变化；
4、掌握DBPSK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、DBPSK调制解调（9号模块）实验原理框图
DBPSK调制及解调实验原理框图
2、DBPSK调制解调（9号模块）实验框图说明
基带信号先经过差分编码得到相对码，再将相对码的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；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，解调输出原始相对码，最后经过差分译码恢复输出原始基带信号。
其中载波同步和位同步由13号模块完成。
四、实验步骤
实验项目一DBPSK调制信号观测（9号模块）
概述：DBPSK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DBPSK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0100，13号模块的S3拨为0111。
3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz，调节信号源模块的W3使256KHz 载波信号的峰峰值为3V。
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？
分析：I和Q处的波形分别为两个相位不同的2ASK，调制输出的是两个2ASK分别于两个相位相差π的载波相乘后再相加的结果
实验项目二DBPSK差分信号观测（9号模块）
概述：本项目通过对比观测基带信号波形与NRZ-I输出波形，观察差分信号，验证差分变换原理。
1、保持实验项目一中的连线。
2、将9号模块的S1拨为“0100”。
3、以“基带信号”为触发，观测“NRZ-I”。
记录波形，并分析差分编码规则。
分析：这种编码规则是用相邻码元的跳变和不变来表示消息，而与码元本身的电位或极性无关，即有跳变为+E，无跳变为-E
实验项目三DBPSK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DBPSK解调输出波形，验证DBPSK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“0100”。
2、以9号模块的“基带信号”为触发，观测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。
以9号模块的“基带信号”为触发观测“DBPSK 解调输出”，多次单击13号模块的“复位”按键。
观测“DBPSK解调输出”的变化。
3、以信号源的CLK为触发，测9号模块LPF-BPSK，观测眼图。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理，简述其工作过程；
基带信号先经过差分编码得到相对码，再将相对码的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；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，解调输出原始相对码，最后经过差分译码恢复输出原始基带信号。
其中载波同步和位同步由13号模块完成。
2、通过实验波形，分析DBPSK调制解调原理
调制原理：先对二进制数字基带信号进行差分编码，即把表示数字信息序列的绝对码变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对调相，从而产生二进制差分相移键控信号。
解调原理：对DBPSK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，从而恢复出发送的二进制数字信息。