移相键控
相移键控psk
相移键控的数字调制和解调摘要：移动通信迅速发展的得以实现，离不开数字处理技术。
其中，数字调制与解调技术在通信领域中发挥着重大作用。
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匹配，再在接收端通过解调恢复出原始数字信号，实现数字信息的传递。
相移键控就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。
关键词：相移键控 数字调制 解调0 引言信息社会的发展，数字信号处理技术趋于成熟，相移键控调制解调技术在数字信号的传输处理中得到的广泛的应用。
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的一种数字信号传递方法，它具有很好的抗干扰性，满足数字通信的要求。
我们将通过matlab 的仿真，来实现相移键控技术对数字信号的调制与解调。
1 相移键控的数字调制相移键控又分为绝对相移（psk ）和相对相移（dpsk ）。
1.1 PSK 原理设二进制序列用随机序列B()n 表示，数字调制就是把二进制序列逐位映射成相角序列()n θ，然后用此相角序列去调制载波信号cos 2c f t π。
随机相位序列()n θ定义为B(n)=1()=0 B(n)=0n πθ⎧⎨⎩如果用()n θ表示持续时间的角度过程，则a s s (t)(k), kT (1)t k T θθ=≤<+ 其中s T 是传输每一位的时间间隔，通常s c 1/f T =。
PSK 信号的时域表达式为()2()cos()cos PSK c n c e t A t s t t ωϕω=+=。
其中，()()n s ns t a g t nT =-∑，g(t)是脉宽为Ts 的单个矩形脉冲，而n a 的统计特性为1,1,1n P a P ⎧=⎨--⎩概率为概率为PSK 调制原理框图如下图所示图1、psk 调制原理2.2 DPSK 原理差分相移键控（DPSK ）是利用相邻二个码元的载波信号初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
移相键控实验报告
一、实验目的1. 了解移相键控（PSK）调制解调原理，掌握其调制和解调方法。
2. 掌握M序列的性能、实现方法及其在通信系统中的应用。
3. 学习使用移相键控实验设备，验证实验原理和实验方法。
4. 掌握2PSK系统主要性能指标的测试方法。
二、实验原理移相键控（PSK）是一种数字调制方式，通过改变载波的相位来传输数字信息。
PSK 调制和解调原理如下：1. 调制：将数字信息映射到载波的相位上，实现数字信息的传输。
常用的PSK调制方式有BPSK、QPSK、8PSK等。
2. 解调：对接收到的信号进行相位检测，恢复出原始数字信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
M序列是一种具有良好自相关特性的伪随机序列，广泛应用于通信系统中的同步、码分复用等场合。
三、实验仪器1. 移相键控实验设备：包括M序列发生器、调制器、解调器、示波器等。
2. 直流稳压电源、信号发生器、频率计等。
四、实验内容1. M序列性能测试（1）观察M序列发生器输出波形，记录M序列的周期、自相关特性等。
（2）使用示波器观察M序列与参考信号之间的相位差，验证M序列的自相关特性。
2. 2PSK调制解调实验（1）将M序列信号作为输入，通过调制器实现2PSK调制。
（2）使用示波器观察调制后的信号波形，记录信号的主要参数。
（3）将调制后的信号作为输入，通过解调器实现2PSK解调。
（4）使用示波器观察解调后的信号波形，记录信号的主要参数。
3. 同相正交环实验（1）观察同相正交环电路的组成，了解其工作原理。
（2）将调制后的信号作为输入，通过同相正交环电路实现相位检测。
（3）使用示波器观察同相正交环电路输出波形，记录信号的主要参数。
4. 性能指标测试（1）测量调制信号的频率、幅度等参数。
（2）测量解调信号的频率、幅度等参数。
（3）计算调制信号和解调信号的误码率。
五、实验结果与分析1. M序列性能测试实验结果表明，M序列发生器输出波形符合预期，周期、自相关特性等参数符合理论分析。
四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
实验二四相移相键控（QPSK ）调制及解调实验一、 实验目的1、了解QPSK 调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK 相干及非相干时的解调特性。
二、 实验内容1、观察I 、Q 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。
2、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。
3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三、 基本原理（说明：原理部分需简要介绍）1、QPSK 调制原理QPSK 的调制有两种产生方法相乘电路法和选择法。
相乘法：输入信号是二进制不归零的双极性码元，它通过“串并变换”电路变成了两路码元。
变成并行码元后，每个码元的持续时间是输入码元的两倍。
用两路正交载波去调制并行码元。
发射信号定义为：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-+=其他,00],4)12(2cos[/2)(b t T t i ft t E t S ππ其中，i ＝1，2，3，4；E 是发射信号的每个符号的能量，T 为符号的持续时间，载波频率f 等于nc/T ，nc 为固定整数选择法输入基带信号经过串并变换后用于控制一个相位选择电路，按照当时的输入双比特ab ，决定选择哪个相位的载波输出2、QPSK 解调原理QPSK 接收机由一对共输入地相关器组成。
这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号()t 1φ和()t 2φ。
四、实验步骤（说明：要详细）（1）QPSK 调制程序close all% x1是类似[1 1 -1 -1 -1 -1 1 1]的分布,作用是控制相位的180°反转。
%由于仿真中载波的频率是f=1Hz，所以1s的间隔内有一个完整周期的正弦波。
t=[-1:0.01:7-0.01]; % t共800个数据，-1~7st1=[0:0.01:8-0.01]; %t1也是800个数据点，0 ~8stt=length(t); % tt=800x1=ones(1,800);for i=1:ttif (t(i)>=-1 & t(i)<=1) | (t(i)>=5& t(i)<=7);x1(i)=1;else x1(i)=-1;endendt2 = 0:0.01:7-0.01; %t2是700个数据点，是QPSK_rc绘图的下标t3 = -1:0.01:7.1-0.01; %t3有810个数据点，是i_rc的时间变量t4 = 0:0.01:8.1-0.01; %t4有810个数据点，是q_rc的时间变量tt1=length(t1);x2=ones(1,800); %x2是类似于[1 1 -1 -1 1 1 1 1]的分布,作用是控制相位的180°反转for i=1:tt1if (t1(i)>=0 & t1(i)<=2) | (t1(i)>=4& t1(i)<=8);x2(i)=1;else x2(i)=-1;endendf=0:0.1:1;xrc=0.5+0.5*cos(pi*f); %xrc是一个低通特性的传输函数y1=conv(x1,xrc)/5.5; %y1和x1 实际上没什么区别，仅仅是上升沿、下降沿有点过渡带y2=conv(x2,xrc)/5.5; % y2和x2 实际上没什么区别，仅仅是上升沿、下降沿有点过渡带n0=randn(size(t2));f1=1;i=x1.*cos(2*pi*f1*t); % x1就是I dataq=x2.*sin(2*pi*f1*t1); %x2就是Q dataI=i(101:800);Q=q(1:700);QPSK=sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q;QPSK_n=(sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q)+n0;n1=randn(size(t2));i_rc=y1.*cos(2*pi*f1*t3); % y1就是I data，i_rc可能是贴近实际的波形,i则是理想波形q_rc=y2.*sin(2*pi*f1*t4); %y2就是Q data，q_rc可能是贴近实际的波形,q则是理想波形I_rc=i_rc(101:800);Q_rc=q_rc(1:700);QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc);QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1;subplot(3,1,1);plot(t3,i_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('a序列');subplot(3,1,2);plot(t4,q_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('b序列');subplot(3,1,3);plot(t2,QPSK_rc);axis([-1 8 -1 1]);ylabel('合成序列');（2）QPSK解调程序clear allclose allbit_in = randint(1e3, 1, [0 1]);bit_I = bit_in(1:2:1e3); %bit_I为”奇数序列”，奇数序列是同相分量，以cos为载波bit_Q = bit_in(2:2:1e3); %bit_Q是bit_in的所有偶数下标组成的”偶数序列”，以sin为载波data_I = -2*bit_I+1; % 将bit_I中的1变成-1，0变成1; 注意data_I是500点data_Q = -2*bit_Q+1; %将bit_Q中的1变成-1，0变成1data_I1=repmat(data_I',20,1); %将500行的列向量data_I的共轭转置data_I’复制为20*500的矩阵，20行数据是相同的。
PSK移相键控调制电路设计与制作
PSK移相键控调制电路设计与制作一、目的1．掌握二相BPSK（DPSK）调制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型变换方法。
二、、原理绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。
图1是二相PSK（DPSK）调制器电路框图，图2是它的电原理图。
图1 二相PSK（DPSK）调制器电路框图（一）电路基本工作原理数字相位调制又称为移相键控。
它是利用载波相位的变化来传递数字信息的。
通常又可把它分成绝对移相与相对移相两种方式。
绝对移相就是利用载波不同相位的绝对值来传递信息。
那么，怎样才能让载波不同相位的绝对值来传递数字信息呢？如果让所需传输的数字基带信号控制载波相位改变，而载波的振幅和频率都不变，那么就得到载波的相位发生变化的已调信号，我们把这种调制方式称为数字相位调制。
即移相键控PSK调制。
PSK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先于ASK移幅键控和FSK移频键控。
因此，PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。
当传送消息为一随机序列时，例如话音信号经过编码后的数字信号或其它数据信号，则传送的调相信号也相应的为一随机的振荡序列，其相位与传送消息相对应，如图3所示。
下面对图2中的电路作一分析：图2 PSK 移相键控调制实验电原理图图3 二相PSK 调制信号波形1． 内载波发生器 电路如图4所示。
图4 1.024MHz 内载发生器C491pC160.1uC170.1uC30.033u C60.033uC110.033u R13150R161KR12100R171KR14100R847KR1010KR15150BG19013TP5TP4TP10TP9TP8TP7R11100KSW1R510KC37-25p1110U1E74LS0456U1C 74LS0434U1B 74LS0412U1A 74LS04123U2A74LS861213U5A 4066111012U5B 4066D2Q 5Q6CLK341P R EC L RU3A 74LS74(PN32K)+5V(32K)SW21234K3PSKOUT32615874U4LM318123K1+12V-12V+12VR41KR91K(1024K)TP6C12200pC22200pL1330uHC12100p载波一入TP1J1C8150pC70.033uC100.033uR710KC97-25p 1312U1F74LS04R61K(512K)L2560uH载波二入TP2J2信码输入TP3J3123K2J5相对码时钟入调制波输出TP11J4R15.6KD1LED(R)+12V R21K D2LED(O)+5V R330KD3LED(B)-12VC150.1uC180.1uC130.1uC140.1u+5V图4从电路中可知，来自信号发生器的1.024MHz方波信号输入至C3的耦合电容上，由L1、C4、C5可调电容，将1.024MHz方波信号变换成1.024MHz的正弦波信号，其中调节R5可改变输出信号的幅波，由BG1等组件组成的是射随器电器，它起隔离作用。
ask相移键控的重点知识
ask相移键控的重点知识相移键控是一种调制技术，常用于通信系统中，可以将数字信号转换为模拟信号进行传输。
以下是相移键控的重点知识：1. 基本概念：相移键控（Phase Shift Keying，简称PSK）是一种常用的数字调制技术，通过改变信号的相位来传递数字信息。
基本的相移键控调制方式有二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）、四进制相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）等。
2. 相移角度：相移键控通过改变信号的相位角度来表示数字信息，通常以一定的相位角度来表示二进制的0和1。
BPSK使用0°和180°表示，QPSK使用0°、90°、180°和270°表示。
3. 调制和解调：在发送端，通过使用载波信号对数字信号进行相位调制，将0和1的比特序列映射到相位角度上。
在接收端，通过相位解调将相位角度转换回数字信号。
4. 带宽效率：相位键控调制具有较高的带宽效率，即能够传输更多的比特信息，通常比振幅键控调制和频率键控调制更高效。
5. 抗干扰能力：相位键控调制对于噪声和多径效应具有一定的抗干扰能力，因为只需关注相位的变化，而不受振幅和频率变化的影响。
6. 错误率：相位键控调制在理想情况下可以实现无误码传输，但在实际的通信信道中，由于各种噪声和失真，会导致一定的误码率。
7. 调制索引：调制索引是相位键控的重要参数之一，用于控制载波相位的变化范围。
调制索引越大，每个相位角度之间的差别越大，传输的比特速率越高。
8. 与其他调制方式的比较：相位键控与振幅键控和频率键控相比，具有更高的带宽效率和抗干扰能力，但对于信号功率变化较为敏感。
以上是相移键控的重点知识，包括基本概念、调制和解调过程、带宽效率、抗干扰能力以及与其他调制方式的比较。
移相键控实验 实验报告
移相键控实验实验报告移相键控实验实验报告摘要：本实验通过移相键控技术，研究了光的干涉现象。
通过改变光源的相位差，观察到了干涉条纹的变化。
实验结果表明，移相键控技术可以用于干涉仪的精确调节，对于光学测量和干涉现象的研究具有重要意义。
引言：光的干涉是光学中重要的现象之一，它揭示了光的波动性质和光的相干性。
在干涉实验中，相位差的调节对于干涉条纹的形成和变化起着关键作用。
移相键控技术是一种常用的方法，可以通过改变光源的相位差来调节干涉条纹，从而实现对干涉现象的精确研究。
实验装置：本实验使用了一套光学干涉装置，包括光源、分光镜、反射镜、透射镜和干涉屏。
光源通过分光镜分成两束光，分别经过反射镜和透射镜后再次汇聚到干涉屏上。
通过调节透射镜的位置和角度，可以改变光源的相位差，从而观察到干涉条纹的变化。
实验步骤：1. 将实验装置搭建好，确保光源、分光镜、反射镜、透射镜和干涉屏的位置准确。
2. 打开光源，调节分光镜和透射镜，使得两束光在干涉屏上出现干涉条纹。
3. 通过调节透射镜的位置和角度，改变光源的相位差。
观察干涉条纹的变化，并记录下来。
4. 重复步骤3，进行多次观测和记录，以得到更准确的实验结果。
5. 关闭光源，拆除实验装置。
实验结果：在实验过程中，我们观察到了干涉条纹的变化。
当光源的相位差为0时，干涉条纹呈现出均匀、明亮的条纹。
随着相位差的增加，干涉条纹逐渐变暗，最终出现黑暗的条纹。
当相位差为π时，干涉条纹消失，只剩下均匀的亮度。
讨论：通过实验结果可以看出，移相键控技术对于干涉现象的调节具有重要意义。
通过改变光源的相位差，可以调节干涉条纹的亮度和形态，从而实现对干涉现象的精确研究。
在实际应用中，移相键控技术可以用于光学测量、干涉仪的调节和干涉图像的处理等方面。
结论：本实验通过移相键控技术研究了光的干涉现象。
实验结果表明，通过改变光源的相位差，可以调节干涉条纹的亮度和形态。
移相键控技术对于干涉仪的精确调节和干涉现象的研究具有重要意义。
移相键控实验报告
移相键控实验报告移相键控实验报告引言：移相键控是一种在通信系统中常见的技术，它可以通过改变信号的相位来传输和解码信息。
在本次实验中，我们将探索移相键控技术的原理和应用，并进行一系列实验来验证其性能和可靠性。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实践了解移相键控技术的基本原理，并验证其在通信系统中的应用效果。
具体目标如下：1. 理解移相键控技术的原理和工作方式；2. 学习使用信号发生器和示波器等仪器进行移相键控实验；3. 通过实验验证移相键控技术的可靠性和性能。
二、实验器材和原理1. 实验器材：- 信号发生器：用于产生移相键控信号；- 示波器：用于观测和分析信号的相位变化；- 移相器：用于改变信号的相位。
2. 实验原理：移相键控是一种基于相位变化的调制技术。
在移相键控信号中，信息被编码为信号的相位改变。
具体原理如下：- 正弦波信号的相位：正弦波信号可以表示为A*sin(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为相位。
改变相位φ可以使信号整体发生平移。
- 移相键控信号：移相键控信号通过改变信号的相位来传输信息。
通常，相位不同的信号表示不同的二进制码，例如0和1。
通过改变信号的相位，可以实现信息的传输和解码。
三、实验步骤1. 连接实验器材：将信号发生器和示波器连接起来，确保信号的产生和观测正常进行。
2. 产生移相键控信号：设置信号发生器的参数，产生移相键控信号。
可以选择不同的相位差和频率来模拟不同的移相键控信号。
3. 观测信号的相位变化：使用示波器观测信号的相位变化，并记录下相位的变化情况。
4. 移相键控信号的解码：根据信号的相位变化，解码出信号中所传输的信息。
5. 验证移相键控的可靠性和性能：通过多次实验，比较不同的移相键控信号在传输过程中的可靠性和性能。
四、实验结果和分析通过实验，我们观察到了移相键控信号的相位变化，并成功解码出了信号中所传输的信息。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 移相键控技术可以通过改变信号的相位来传输信息，具有较高的可靠性和鲁棒性。
实验十六 振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验一、实验目的1．掌握2ASK相干解调的原理。
2．掌握2FSK过零检测解调的原理。
3．掌握2DPSK相干解调的原理。
4．掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容1．观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。
2．观察2FSK过零检测解调各点波形。
3．观察2DPSK相干解调各点波形。
4．观察眼图并作分析记录。
三、实验器材1．信号源模块2．数字调制模块3．数字解调模块4．同步信号提取模块5．20M双综示波器一台四、实验原理1．2ASK解调原理2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，相应的接收系统原理框图如图4-1所示：(a)非相干方式c(b)相干方式图4-12ASK解调原理框图我们采用的非相干接收(是包络检波法。
2ASK调制信号从“ASK-IN”输入，经CA03和RA02组成的耦合电路至半波整流器（由DA02、DA03组成），半波整流后的信号经电压比较器UA01(LM339)与参考电压比较后送入抽样判决器进行抽样判决，最后得到解调输出的二进制信号。
标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器UA01的判决电压。
判决电压过高，将会导致正确的结果的丢失；判决电压过低，将会导致解调结果中含有大量错码，因此，只有合理选择判决电压，才能得到正确的解调结果。
抽样判决用的时钟信号就是2ASK 基带信号的位同步信号，该信号从“ASK-BS”输入，可以从信号源直接引入，也可以从同步信号恢复模块引入。
在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。
本实验中为了简化实验设备，在调制部分的输出端没有加带通滤波器，并且假设信道是理想的，所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器。
2．2FSK 解调原理(a)非相干方式图4-22FSK 解调原理框图2FSK 有多种方法解调，如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等，相应的接收系统的框图如图4-2所示。
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二相移相键控 四相移相键控 移相键控与移频键控的简单比较
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图11.1.1 二进制调制波形图
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图11.4.4 二相差分移相键控信号波形
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图11.4.5 BDPSK信号产生电路
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图11.4.6 滤波积分法方框图
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图11.4.7 四相调相的矢量图
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图11.4.8 QPSK信号产生电路
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图11.4.1 二相移相键控
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图11.4.2 BPSK产生电路
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图11.4.3 BPSK相干解调电路
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