《BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序》由会员分享，可在线阅读，更多相关《BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、PSK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n来分别表示“ 0”或“1”。2PSK已调信号的时域表达式为 s2psk(t)=s(t)cos3ct, 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)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
2、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)=九 g(tnTs)COsWCtn其中，an与2ASK和2FSK时的不同，在2PSK调制中，an应选择双极性。厂 1， 发送概率为Pan二 Y$-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，则有厂cos o ct，发送概率为Pe2PSK(t)= VJ -cos o ct，发送概率为1-P由上式可看出，当发送二进制符号1时，已调信号e2PSK(t)取0相位
3、， 发送二进制符号0时，e2PSK(t)取180相位。若用巾n表示第n个符号的绝对 相位，则有r 0， 发送1符号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n”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
4、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。双极性不归零cos(w t)(a)模拟调制产生2PSK信号开关电路(b)数字键控的方法产生2PSK信号图9 2PSK信号的调制原理图图10 2PSK信号的解调原理图e图11 2PSK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n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
5、当前传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cosAto和sinAto进行调制，相加后即可得到QPSK信号二进制信息图12 QPSK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
6、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。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10p
7、i,取点400个，代表8个码元的总取样 点数out=1:400;%规定已调信号lengthb=1:400;%规定基带信号lengthw=1:400;%规定载波 length%生成PSK信号for i=1:8if a(i)=0for j=1:50out(j+50*(i-1)=f(j); %若码元为0则将载波输出endelsefor j=1:50out(j+50*(i-1)=-f(j); %若码元为1则将载波反相输出endendend%输出载波和基带信号for i=1：8for j=1:50b(j+50*(i-1)=a(i); %b作为调制信号输出 w(j+50*(i-1)=f(j); %w 作为
8、载波输出 end endb)sf(j+50*(i-1)=1;elsesf(j+50*(i-1)=0;endendendsubplot(338);plot(t,sf);?xlabel(t); ylabel(幅度)； title(抽样判决后波形)； axis(3 10*pi )； grid on;%设置判决门限%sf判决门限，说明此时码元为1%sf判决门限，说明此时码元为0%画出信号通过抽样判决器的波形QPK调制解调程序(1)调制%调相法clear allclose allt=-1:；tt=length(t)；x1=ones(1,800)；for i=1:ttif (t(i)=-1 & t(i)=
9、5& t(i)=0 & t1(i)=4& t1(i)f1=1；i=x1.*cos(2*pi*f1*t)；q=x2.*sin(2*pi*f1*t1)；I=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)；q_rc=y2.*sin(2*pi*f1*t4)；I_rc=i_rc(101：800)；Q_rc=q_rc(1：700)；QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqr
10、t(1/2).*Q_rc)； !QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1； figure(1)subplot(4,1,1)；plot(t3,i_rc)；axis(-1 8 -1 1);ylabel(a序列)；subplot(4,1,2);plot(t4,q_rc);axis(-1 8 -1 1)；ylabel(b序列)；subplot(4,1,3)；plot(t2,QPSK_rc)；axis(-1 8 -1 1)；ylabel(合成序列)； subplot(4,1,4)；plot(t2,QPSK_rc_n1)；axis(-1 8 -1 1)；ylabel(加入噪声)；(2)解调%设定T=1,
11、不加噪声clear allclose all%调制bit_in = randint(1e3, 1, 0 1)；bit_I = bit_in(1:2:1e3)；bit_Q = bit_in(2:2:1e3)； data_I = -2*bit_I+1；data_Q = -2*bit_Q+1；data_I1=repmat(data_I,20,1)；data_Q1=repmat(data_Q,20,1)；for i=1:1e4data_I2(i)=data_I1(i)；data_Q2(i)=data_Q1(i)；end；t=0:；f=0:1；xrc=+*cos(pi*f)；data_I2_rc=con
12、v(data_I2,xrc)/；data_Q2_rc=conv(data_Q2,xrc)/； f1=1；t1=0:1e3+；(互当罪面,)1 叫町 * (9 9- OS 0)sixv(zppp，】)】od，e，T)】odqns(互百鸟睇瓣,)1叫町X (9 9- OS 0)sx命(maoo由一即叩，湛)】od，(，T)】odqns (,珂割身睇瓣,)1 叫町 X (9 9- OS 0)sx 命(，斜)】od，(z，T)】odqns ，(，珂单身睇瓣,)1叫町 X，(9 9- OS 0)sx 命(斜)】od，(iT)】odqns (j)8jrStjpU8 (I)【PPP=(I)ZPPP:l=J
13、mj t (I l0l1 Jppp)ind8j=jppp m+uHq*z = pppJpU8 f (6+ ： ：)0 (6+!：！)I J8A008=j8aoo800001 :OS:l=J mj i =J8AO08:：0二斜:：0=湛(01001 ：H)mA。由0=0t (01001 :ll)J9A09J_I=Ii (0JX，cmp0) AUO0=J8AO08J-(5i (0JX l0lU8p-J) AUO0=J8AO08J-Jf (口*lJ*!d*z)us* 由y$dO=。姬PT) f(l】*j*ld*z)soo* 由y$dO=。姬pIMW %，(由0* . (z/D Abs+由I* (z/D Abs) =0J_MSdb f (】*j*ld*z)uis* .由施即叩二由0 ，(n*j*ld*z)soo* .由一有一即叩二由i
BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序
