BPSK的調(diào)制與解調(diào)

BPSK的調(diào)制與解調(diào)

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2021/5/911.BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)調(diào)制

二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）就是根據(jù)數(shù)字基帶信號的兩個電平，使載波相位在兩個不同的數(shù)值之間切換的一種相位調(diào)制方法。通常，兩個載波相位相差π弧度，故有時又稱為反相鍵控PSK。以二進(jìn)制調(diào)相為例，取碼元為“0”時，調(diào)制后載波與未調(diào)載波同相；取碼元為“1”時，調(diào)制后載波與未調(diào)載波反相；“1”和“0”時調(diào)制后載波相位差π。

一種基于BPSK的調(diào)制的方框圖2021/5/92對數(shù)字信號“10111001000111110000”進(jìn)行BPSK調(diào)制之后，輸出的波形如下圖所示。2021/5/932.BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)解調(diào)BPSK解調(diào)原理框圖

根據(jù)BPSK的調(diào)制特點(diǎn)，我們只需要用一個周期相等的正弦信號和調(diào)制信號相乘，再經(jīng)過一個低通濾波器，就可以在一個周期中得到2個正向的半波信號（對應(yīng)數(shù)據(jù)“0”）或2個負(fù)向的半波信號（對應(yīng)數(shù)據(jù)“1”），然后用邏輯電路進(jìn)行解調(diào)。2021/5/94BPSK的Simulink仿真結(jié)果沒加噪聲的仿真結(jié)果：2021/5/95BPSK的Simulink仿真結(jié)果調(diào)制信號經(jīng)過加性高斯白噪聲信道之后解調(diào)的仿真結(jié)果SNR=0dB時，解調(diào)正確：2021/5/96BPSK的Simulink仿真結(jié)果調(diào)制信號經(jīng)過加性高斯白噪聲信道之后解調(diào)的仿真結(jié)果SNR=-3dB時，解調(diào)出現(xiàn)了錯碼：2021/5/97表2：對反相正弦波進(jìn)行量化AsinACD00.00012810000000π/8-0.3837901001111π/4-0.70738001001103π/8-0.9241100001010π/2-1.0001000000015π/8-0.92411000010103π/4-0.70738001001107π/8-0.3837901001111π0.000128100000009π/80.383177101100005π/40.7072181101100111π/80.924245111101013π/21.0002551111111113π/80.924245111101017π/40.7072181101100115π/80.38317710110000表1：對正相正弦波進(jìn)行量化AsinACD00.00012810000000π/80.38317710110000π/40.707218110110013π/80.92424511110101π/21.000255111111115π/80.924245111101013π/40.707218110110017π/80.38317710110000π0.000128100000009π/8-0.38379010011115π/4-0.707380010011011π/8-0.92411000010103π/2-1.00010000000113π/8-0.92411000010107π/4-0.707380010011015π/8-0.3837901001111

用FPGA實(shí)現(xiàn)BPSK的調(diào)制與解調(diào)

對同相和反向正弦波進(jìn)行16倍頻采樣，然后量化編碼，得到如下兩個表格：2021/5/98

基于上述兩個表格，按輸入數(shù)據(jù)為“0”時，輸出按表1量化，輸入數(shù)據(jù)為“1”時，輸出按表2量化。綜合后可得到5bits輸入，8bits輸出的量化表。2021/5/99頂層原理圖2021/5/910仿真波形2021/5/9112.BPSK解調(diào)用軟件的方法實(shí)現(xiàn)BPSK信號解調(diào)：

對接受到的BPSK信號直接用24倍的速率進(jìn)行采樣，可以得到一串?dāng)?shù)據(jù)，假設(shè)在一個周期內(nèi)采樣得到的數(shù)據(jù)是A[0]、A[1]、A[2]、A[0]、……、A[23]，把前12個數(shù)相加得到一個累加和為B1，再把后12個數(shù)相加得到B2。正常情況下，在半個周期中，采樣值全部大于、等于中間值，在另半個周期中，采樣值全部小于、等于中間值，或反之。將B1(或B2)大于平均值判斷為“1”，B1(或B2)小于平均值判斷為“0”，再用“10=0”、

“01=1”的關(guān)系解調(diào)出數(shù)據(jù)。

由于接受到的信號，中間電平可能是上下浮動的，上面的絕對判斷方法在信噪比較低時可能有誤判現(xiàn)象，則可以通過相對比較法來判斷，即B1>B2時判“0”，B2>B1時判“1”，即A[0