BPSK的调制与解调

BPSK的调制与解调

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2021/5/911.BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)调制

二进制相移键控（BPSK）就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。通常，两个载波相位相差π弧度，故有时又称为反相键控PSK。以二进制调相为例，取码元为“0”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“1”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π。

一种基于BPSK的调制的方框图2021/5/92对数字信号“10111001000111110000”进行BPSK调制之后，输出的波形如下图所示。2021/5/932.BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)解调BPSK解调原理框图

根据BPSK的调制特点，我们只需要用一个周期相等的正弦信号和调制信号相乘，再经过一个低通滤波器，就可以在一个周期中得到2个正向的半波信号（对应数据“0”）或2个负向的半波信号（对应数据“1”），然后用逻辑电路进行解调。2021/5/94BPSK的Simulink仿真结果没加噪声的仿真结果：2021/5/95BPSK的Simulink仿真结果调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果SNR=0dB时，解调正确：2021/5/96BPSK的Simulink仿真结果调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果SNR=-3dB时，解调出现了错码：2021/5/97表2：对反相正弦波进行量化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：对正相正弦波进行量化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实现BPSK的调制与解调

对同相和反向正弦波进行16倍频采样，然后量化编码，得到如下两个表格：2021/5/98

基于上述两个表格，按输入数据为“0”时，输出按表1量化，输入数据为“1”时，输出按表2量化。综合后可得到5bits输入，8bits输出的量化表。2021/5/99顶层原理图2021/5/910仿真波形2021/5/9112.BPSK解调用软件的方法实现BPSK信号解调：

对接受到的BPSK信号直接用24倍的速率进行采样，可以得到一串数据，假设在一个周期内采样得到的数据是A[0]、A[1]、A[2]、A[0]、……、A[23]，把前12个数相加得到一个累加和为B1，再把后12个数相加得到B2。正常情况下，在半个周期中，采样值全部大于、等于中间值，在另半个周期中，采样值全部小于、等于中间值，或反之。将B1(或B2)大于平均值判断为“1”，B1(或B2)小于平均值判断为“0”，再用“10=0”、

“01=1”的关系解调出数据。

由于接受到的信号，中间电平可能是上下浮动的，上面的绝对判断方法在信噪比较低时可能有误判现象，则可以通过相对比较法来判断，即B1>B2时判“0”，B2>B1时判“1”，即A[0