2PSK,2DPSK编码

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于 2022-07-01 20:58:41 首次发布

本文介绍了二进制相移键控(2PSK)与二进制差分相移键控(2DPSK)的基本原理、调制解调过程及MATLAB仿真结果。对比了不同信噪比下两种调制方式的误码率表现。

$2 PS K$ , $2 D PS K$ 编码的 $M A T L A B$ 仿真

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。

$e_{2psk(t)=Acos(\omega_{c}t+\phi_{n})}$

$e_{2psk(t)}=\sum_{n}a_{n}g(t-nT^{s}cos\omega_{c}t)$

发送为二进制符号“0”时（取+1,），取0相位；发送为二进制符号“1”时（取-1,），取Π相位。这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。
$2 PS K$ 的功率谱密度为：

$P_{2psk(f)}=\frac14[P_{s(f+f_{c})}P_{s}(f-f_{c})]$

$2 PS K$ 信号的调制方法分为模拟调制方法和数字调制方法。
$2 PS K$ 信号的解调通常采用相干解调法。假设相干载波的基准相位与 $2 PS K$ 信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在 $2 PS K$ 的载波恢复过程中存在着的相位模糊（，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也有可能相反，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为 $2 PS K$ 方式的“倒 ”现象或“反相工作”。这也是 $2 PS K$ 方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续正弦波形，致使在接收端无法辨识信号码元的起止时刻。为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPSK）体制。

$2 PS K$ 信号中，相位的变化时以未调载波的相位作为参考基准的。又称为绝对相移。因此具有 $0$ 、 $\pi$ 模糊性，导致借条过程中出现“反相工作”现象，恢复出的数字信号“ $1$ ”，“ $0$ ”倒置，从而致使 $2 PS K$ 难以实际应用。为了克服此缺点，提出了二进制差分相移键控( $2 D PS K$ )方式。
$2 D PS K$ 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称为相对相移键控。假设 $\delta\phi$ 为当前码元的载波相位差，可定义一种数字信息与 $\delta\phi$ 之间的关系为：