bpsk调制原理

bpsk调制原理

bpsk调制原理

与模拟通信系统相比，数字调制和解调同样是通过某种方式，将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。不同的是，数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。

在大多数情况下，数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。对载波的幅度、频率或相位进行键控，便可获得ASK、FSK、PSK等。这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面，以相干PSK的性能最好，目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。 2PSK系统的调制部分框图如下图所示

2PSK/BPSK调制部分框图

1、M序列发生器

实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。按照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。 码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰

观察码元变化时对应调制载波的相应变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的，码元速率约为1Mbt/s。 2、相对移相和绝对移相

移相键控分为绝对移相和相对移相两种。以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制调相为例，取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”时，调制后载波与未调载波反相；“1”和“0”时调制后载波相位差1800。绝对移相的波形如下图所示。

绝对移相的波形示意图

在同步解调的PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。 相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前一码元的载波同相；码元取“0”时，它的载波相位与前一码元的载波反相。相对移相的波形如下图所示。

图4-4 相对移相的波形示意图

一般情况下，相对移相可通过对信码进行变换和绝对移相来实现。将信码经过差分编码变换成新的码组——相对码，再利用相对码对载波进行绝对移相，使输出的已调载波相位满足相对移相的相位关系。

设绝对码为{ai}，相对码为{bi}，则二相编码的逻辑关系为： bi = ai–bi-1 (1)

差分编码的功能可由一个模二和电路和一级移位寄存器组成。

对应于差分编码，在解调部分有——差分译码。差分译码的逻辑为：

ci =bi +bi-1 (2)

将(1)式代入(2)式，得

Ci=ai-bi-1+bi-1 ∵ bi-1-bi-1=0 ∴ Ci=ai+0=ai

这样，经差分译码后就恢复了原始的信码序列。 差分译码的功能同样可由一个模二和电路和一级移位寄存器组成。图4－5绝对码实现相对移相的过程 3、 调相电路

调相电路可由模拟相乘器实现，也可由数字电路实现。实验