西电B测：二进制移相键控（2PSK）仿真实验

二进制移相键控（2PSK）仿真实验报告

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一、实验任务

使用SystemView软件对二进制移相键控（2PSK）的调制与解调进行仿真。

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二、实验要求

1. 获取系统各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；

2. 获取主要信号的频谱；

3. 获取眼图；

4. 提取相干载波；

5. 完成实验报告。

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三、实验说明

1. 传码率：20kbit/s；

2. 调制可采用模拟调制法或数字键控法；

3. 解调为相干解调；

4. 要求报告内容完整，结构清晰，撰写规范，波形充分、正确、清晰，便于分析。仿真模型及其说明、图符参数表、仿真波形、波形分析等内容完整；

5. 报告要对数据、波形进行解释、分析、说明，获取正确信息，得出合理、正确结论。

6. 本题适用于本校非文科类所有专业。

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四、实验原理

2PSK原理：

用两个初相相隔为$\pi$ 的载波来传递二进制信息，初相为$0$的载波表示二进制的0，初相为**$\pi$的载波表示二进制的1**，两个载波只有相位不同，频率和振幅都一致；

可用时域表达式：$e_{2psk}(t)=Acos({\omega }_{c}t+{\theta }_n)$来表示，其中第$n$个二进制信息的绝对相位${\theta }_n=\{\begin{array}{r}0发送0时\\ \pi 发送1时\end{array}$；

即可化简为该式：$$e_{2psk}(t)=\{\begin{array}{r}Acos({\omega }_{c}t)发送0时\\ -Acos({\omega }_{c}t)发送1时\end{array}$$；

由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个 余弦载波的相乘，即$e_{2psk}(t)=s(t)cos({\omega }_{c}t)$；其中$s(t)$是双极性非归零矩形脉冲信号；

调制原理：

调制分为模拟调制和数字调制（本实验采用模拟调制）；

原理框图：

相干解调原理：

例如：基带信号$A$和载波信号$cos(\omega t+\theta )$调制得到调制信号$Acos(\omega t+\theta )$，乘法器将调制信号和一同频同相的相干载波信号相乘，得到$Aco{s}^2(\omega t+\theta )=\frac{A}{2}+\frac{A}{2}cos(2\omega t+2\theta )$；通过低通滤波器将高频信号滤除，得到$\frac{A}{2}$，即可得到原始信号$A$；

载波频率应该远高于调制信号频率，这样才能比较容易的解调出来；

为了防止噪声干扰，且电压并不是理想的阶跃信号，所以添加抽样判决器，其基本功能是：信号经过抽样判决器，即可确定接收码元是“1”还是“0”。假设抽样判决门限为b，当信号抽样值大于b时，判为“1”码；信号抽样值小于b时，判为“0”码。

解调过程波形图：

波形图标号	信号	表达式
a	调制信号	$v_a=\{\begin{array}{r}Asin({\omega }_{c}t)发送0时\\ -Asin({\omega }_{c}t)发送1时\end{array}$