bpsk和qpsk调制解调原理与matlab程序

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1、2.1PSK调制方式PSK原理介绍（以2-PSK为例）移相键控(PSK)又称为数字相位调制,二进制移相键控记作2PSK。绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。二进制相移键控中,通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”。2PSK已调信号的时域表达式为s2psk(t)=s(t)cosωct,2PSK移相键控中的基带信号与频移键控和幅度键控是有区别的,频移键控和幅度键控为单极性非归零矩形脉冲序列,移相键控为为双极性数字基带信号,就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对s(t)

2、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。在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控(2PSK)信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。二进制移相键控信号的时域表达式为e2PSK(t)=[g(t-nTs)]coswct其中,an与2ASK和2FSK时的不同，在2PSK调制中，an应选择双极性。1,发送概率为Pan=-1,发送概率为1-P若g(t)是脉宽为Ts,高度为1的矩形脉冲时，则有cosω

3、ct,发送概率为Pe2PSK(t)=-cosωct,发送概率为1-P由上式(6.2-28)可看出，当发送二进制符号1时，已调信号e2PSK(t)取0°相位，发送二进制符号0时，e2PSK(t)取180°相位。若用φn表示第n个符号的绝对相位，则有0°,发送1符号φn=180°,发送0符号由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象，从而使得2PSK方式在实际中很少采用。为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了二进制差分相位键

4、控(2DPSK)，这里不再详述。2-PSK调制解调二进制移相键控信号的调制原理:如图9所示。其中图(a)是采用模拟调制的方法产生2PSK信号，图(b)是采用数字键控的方法产生2PSK信号。解调器原理:如图10所示。2PSK信号的解调通常都是采用相干解调，在相干解调过程中需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波。乘法器e2PSK(t)cos(wct)s(t)码型变换双极性不归零(a)模拟调制产生2PSK信号cos(wct)e2PSK(t)s(t)开关电路180度移相0度180度(b)数字键控的方法产生2

5、PSK信号图92PSK信号的调制原理图e2PSK(t)带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器acde输出定时脉冲cos(wct)b图102PSK信号的解调原理图图112PSK信号相干解调各点时间波形就键控法来说,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。当基带信号为0时候,连通开关0,产生无差别的载波,当所发出的信号为1时,既连通开关П改变载波的相位。在移相键控中还有一种差分移相键,他和普通的移相键控区别在与,差分移相键只有在当前传

6、输的码元和上次传输的码元产生差别时才会产生相位的变化。移相键控相对与幅度键控和移频键控有着更好的抗干扰性,也更适合于在信道中传输。QPSK调制QPSK信号可以看作两个载波正交2PSK信号的合成。用调相法产生QPSK调制器框图如图12所示，QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调制器构成，输入的串行二进制信息序列经过串并变换，变成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性的二电平信号I（t）和Q（t），然后对cosAtω和sinAtω进行调制，相加后即可得到QPSK信号电平产生载波发生器电平产生移相90

7、度二进制信息输出QPSK信号串并转换Q(t)I(t)Acos(wt)Asin(wt)图12QPSK调制器框图QPSK解调QPSK信号的解调原理如图3-5的方框图所示。解调是从已调信号中提取信号的过程，在某种意义上解调是调制的逆过程。由于QPSK信号可以看作是两正交2PSK信号的叠加，故用两路正交的相干载波去解调，这样能够很容易地分离出这两路正交的2PSK信号。相干解调后的两路并行码元a和b经过“并/串”转换后成为串行数据输出。载波提取相乘低通抽判p/2相乘低通抽判并/串A(t)s(t)abcosw0t-si

8、nw0t定时提取图3-5QPSK信号解调原理方框图BPSK调制解调程序%构造载波，产生8个码元，生成已调信号%a=randsrc(1,8,[0:1]);%产生8个随机的二进制数l=linspace(0,2*pi,50);%利用linspace函数创建数组,2pi长度取点50个模拟一个码元f=sin(2*l);%生成载波t=linspace(0,10*pi,400);%定义时轴length为10pi,取点400个，