课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸
3.2 BPSK调制与解调
3.2.1主要内容
1.简要阐述bpsk调制与解调原理
2.用matlab进行仿真，附上仿真源程序和仿真结果，对结果进行分析。 3.2.2主要原理
调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号) 调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
BPSK调制原理：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BPSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制1和0。因此，BPSK信号的时域表达式为
e2PSK(t)?Acos(?ct??n)
式中，?n表示第n个符号的绝对相位：
?n??
?,发送“1”时?因此，上式可以改写为
?0，发送“0”时?Acos?ct,概率为Pe2PSK(t)??
??Acos?ct,概率为1?P由于两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘：
e2PSK(t)?s?t?cos?ct
式
s(t)??ang(t?nTs)
n这里s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an的统计特性为
第 5 页 共1 6 页
课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸
概率为P?1, an??
??1,概率为1?PBPSK信号的调制原理框图如图3.3所示，与2ASK信号的产生方法相比较，只是对是S(t)的要求不同。在2ASK中S(t)是单极性的，而在BPSK中S(t)是双极性的基带信号。
开关电路 coswct 0 e2psk(t) ? 180移相 S(t) 图3.3 BPSK信号的调制原理框
0BPSK基带调制器参数设置如表3-1所示。
表3-1 BPSK基带调制器参数设置
Input type Constellation ordering Phase offset(rad) Sample per symbol
Scalar Binary PhaseOffset
1
解调: 在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号。BPSK基带解调器参数设置如表3-2所示。
表3-2 BPSK基带解调器参数设置
Input type Constellation ordering Phase offset(rad) Sample per symbol
Scalar Binary PhaseOffset
1
调制解调总图如图3.4所示。
图3.4 调制解调总图
第 6 页 共1 6 页
课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸
3.3 信道部分
3.3.1 信道编码
信道编码：为了与信道的统计特性相匹配，并区分通路和提高通信的可靠性，而在信源编码的基础上，按一定规律加入一些新的监督码元，以实现纠错的编码。 （1）循环码的概念
循环码也是一种线性分组码，因此除具有线性分组码的性质外，还具有循环性。（2）循环冗余效验码，简称CRC码，是最常见的检错码 循环码模块图如图3.5所示。
图3.5 循环码模块图
循环码编码器其参数设置如表3-3所示。
表3-3 循环码编码器其参数设置
编号
名称
参数
1 Codeword length N 7
2 Message length K, or generator polynomial
4
3.2.2 信道译码
信道译码：信道译码是将接收到的符号消息如何进行判决的问题。
循环译码器如图3.7所示。
图3.7循环译码器模块图
信道编译码总图如图3.8所示：
第 7 页 共1 6 页
课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸
图3.8 信道编译码总图
4 BPSK的MATLAB通信系统的仿真和性能分析
4.1 BPSK通信系统仿真
BPSK通信系统的无信道编码总设计图如图4.1所示。
图4.1 BPSK通信系统的无信道编码总设计图
有信道编码的循环码如图4.2（a）所示，汉明码总设计图如图4.2（b）所示。
第 8 页 共1 6 页
课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸
图4.2 循环码有信道编码总设计图（a）
第 9 页 共1 6 页