第三章 PSK 调制系统
135o 01 10 90o 45o 11 00 11 180o 参考相位 0o 00 225o 参考相位 10 315o 01 270o
图3-6 4PSK信号相位φn矢量图 由于每一种相位代表两个比特信息，因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。两个二进制码元中的前一比特用a来表示，后一比特用b表示，则双比特ab与载波相位的关系如下表3-1 双比特ab与载波相位的关系
表3-1双比特ab与载波相位的关系
a 0 1 1 0 双比特码元 b 0 0 1 1 载波相位（φn） A方式 0o 90o 180o 270o B方式 225o 315 o 45 o 135 o 四进制信号可等效为两个正交载波进行双边带调制所得信号之和。这样，就把数字调相和线性调制联系起来，为四相波形的产生提供依据。 3.2.2 4PSK信号调制和解调 （1）4PSK调制原理：
4PSK的调制方法有正交调制方式（双路二相调制合成法或直接调相法）、
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南京工业大学本科生毕业设计（论文）
相位选择法、插入脉冲法等。这里我们采用正交调制方式。
4PSK的正交调制原理如图3-7
a 单/双极性 载波震荡 输入 + 4PSK输出 × cosωct 串/并遍 移相π/2 + - sinωct 单/双极性 b 图3-7 4PSK正交调制原理框图
×
它可以看成是由两个载波正交的2PSK调制器构成的。图中串/并变换器将输入的二进制序列分为速度减半的两个并行双极性序列a和b（a,b码元在事件上是对齐的），再分别进行极性变换,把极性码变为双极性码（0→-1，1→+1）然后分别调制到
和
t两个载波上，两路相乘器输出的信号是相互正交的抑制载
波的双边带调制（DSB）信号，其相位与各路码元的极性有关，分别由a和b码元决定。经相加电路后输出两路的合成波形，即是4PSK信号。图中两个乘法器，其中一个用于产生00与180o两种相位状态，另一个用于产生90o与270o两种相位状态，相加后就可以得到45o，135o，225o，和315o四种相位状 （2）4PSK解调原理
4PSK信号是两个载波正交的2PSK信号的合成。所以，可以仿照2PSK相干检测法，用两个正交的相干载波分别检测两个分量 a和b，然后还原成二进制双比特串行数字信号。此法称作极性比较法（相干解调加码反变换器方式或相干正交解调发）。图3-8
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第三章 PSK 调制系统
yA(t) zA(t) × 低通滤 cosωc t 正交载波源 sinωc t × xA(t) 抽样判 a 4PSK输入 带通滤波 位定 并/串变 器 b 低通滤 zB(t) xB(t) 抽样判 yB(t)
图3-8 4PSK解调原理
在不考虑噪声及传输畸变时，接收机输入的4PSK信号码元可表示为 式中
=A
(3.2.1)
为45o，135o，225o，315o四个相位值。
=yB
=yi
(3.2.2)
带通滤波器输出的两路信号 yA 两路相乘器输出分别为
=A
= A
+
=-+
(3.2.3) (3.2.4)
低通滤波器输出为 （3.2.5）
抽样判决器的判决准则如下表3-2：
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南京工业大学本科生毕业设计（论文）
表3-2抽样判决器的判决准则
输入相位 判决器输出 a 1 0 0 1 b 1 1 0 0 的极性 45o + - - + 的极性 + + - - 135 o 225 o 315 o 判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1，负抽样值判为0.两路抽样判决器输出a、b，经并/串变换器就可将并行数据恢复成串行数据。
3.3 本章小结
本章讲述了数字调制的原理及二种调制方式相位键控（PSK、2PSK）的调制和解调方法和结果，通过仿真过程和结果来加深对三种键控的理解。
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第四章 PSK调制解调系统的仿真
第四章 PSK调制解调系统的仿真
4.1 2PSK调制解调系统的仿真
图4-1系统方框图
各个模块的参数见附录（一）： 运行结果如下图4-2：
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