实验一 2PSK调制数字通信系统
一实验题目
设计一个采用2PSK调制的数字通信系统
设计系统整体框图及数学模型；
产生离散二进制信源，进行信道编码（汉明码），产生BPSK信号；
加入信道噪声（高斯白噪声）；
BPSK信号相干解调，信道解码；
系统性能分析（信号波形、频谱，白噪声的波形、频谱，信道编解
二实验基本原理
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

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
性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基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利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟
信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。

这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键
控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。

图1 相应的信号波形的示例
1 0 1
调制原理
数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。

如果一个达到正最
大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。

一般把信号振荡一次（一周）作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的
相位差180度，也就是反相。

当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。

载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。

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。

在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

因此，2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)
其中，表示第n个符号的绝对相位：
=
因此，上式可以改写为
图2 2PSK信号波形
解调原理
2PSK信号的解调方法是相干解调法。

由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。

下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。

图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行
抽样判决。

判决器是按极性来判决的。

即正抽样值判为1，负抽样值判为0.
2PSK信号相干解调各点时间波形如图 3 所示. 当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.。