PSK原理及MATLAB仿真.ppt

PSK原理及MATLAB仿真前言数字通信系统模型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。PSK原理介绍相应的信号波形如图1所示：三种键控的比较：

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调制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。相对移相和绝对移相图3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。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。2PSK的调制原理
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

2PSK信号波形如图5所示解调PSK信号波形的产生过程
PSK基于MATLAB的程序代码：
a=[11001100]
l=linspace(0,2*pi,50);
f=sin(2*l);
t=linspace(0,10*pi,400);
out=1:400;
b=1:400;
d=1:400;
c=1:7;
w=1:400;

fori=1:7
ifa(i)==0
forj=1:50
out(j+50*(i-1))=f(j);
end
else
forj=1:50
out(j+50*(i-1))=-f(j);
end
end
end
fori=1:7
forj=1:50
m=0;n=0;
ifout(j+50*(i-1))-f(j)==0
m=m+1;
end
ifout(j+50*(i-1))+f(j)==0
n=n+1;
end
end
ifm>n
c(i)=0;
else
c(i)=1;
end
end
c
fori=1:7
forj=1:50
b(j+50*(i-1))=a(i);
d(j+50*(i-1))=c(i);
w(j+50*(i-1))=f(j);
end
end
subplot(3,1,1),plot(t,b),axis([010*pi-0.21.2]),xlabel('t'),ylabel('调制信号');
subplot(3,1,2),plot(t,w),axis([010*pi-1.21.2]),xlabel('t'),ylabel('载波');
subplot(3,1,3),plot(t,out),axis([010*pi-1.21.2]),xlabel('t'),ylabel('PSK波形');
所得波形图如下：