psk调制的基本原理是什么

PSK（Phase Shift Keying，相移键控）是一种数字调制技术，基本原理是通过改变载波信号的相位来表示数字信息。以下是PSK的基本步骤：

1. **离散化信号**：首先，将二进制数据流转换成一系列数字值，通常代表0或1，也可以是更多种状态。

2. **分配相位**：对应每个离散的数据点，如0通常映射到某个特定的相位，如0度，而1则映射到另一个固定角度，如180度或其他预设的相位差。

3. **相位旋转**：在发送端，载波信号会按照这些预先设定的相位序列进行连续旋转。例如，在QPSK中，四个不同的相位代表了00, 01, 10, 和 11这四个二进制组合。

4. **解调接收**：在接收端，接收到的信号经过滤波和解调，检测出相位的变化，然后解码恢复出原始的二进制数据流。

5. **同步要求**：为了正确解码，接收端需要与发送端保持相位同步，确保两者使用的相位参考是一致的。

PSK的优点包括抗干扰能力强、功率效率高以及易于实现。不同的PSK变体，如BPSK、QPSK、OQPSK等，主要是基于使用不同的相位数来增加传输的信息量。

相关问题

2psk调制解调原理simulink

2PSK（二相相移键控）调制解调原理主要分为三个部分：调制、传输、解调。

调制部分：在2PSK调制中，信号源的信息被编码为相移的方式，载波信号在相位上进行移动，载波信号的相位只有两种可能的状态，即0°和180°。

传输部分：在传输过程中，调制后的信号可能会受到多种干扰，如噪声、失真等，因此载波信号在传输过程中的相位可能会发生变化。

解调部分：在解调过程中，接收端检测到载波信号的相位变化，并根据相位变化来恢复原始信号。这就是2PSK调制解调的基本原理。

Simulink是一个用于模拟和仿真信号处理、控制、通信系统的工具。可以使用Simulink建立2PSK调制解调系统的模型，对系统进行仿真并分析结果。

psk的基本原理框图

### PSK（相移键控）的基本原理

#### 1. 相移键控概述
相移键控(Phase Shift Keying, PSK)是一种利用载波相位变化来表示数据的调制方法。在PSK中，不同的相位状态代表不同的符号或比特组合。常见的PSK类型包括BPSK (Binary Phase Shift Keying)，QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), OQPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying)[^1]。

对于二进制相移键控(BPSK)，其特点是采用两个相位角分别对应于逻辑'0'和‘1’；而多进制形式如四相相移键控(QPSK)则可以携带更多的信息量，因为每一个信号点可以在星座图中标记多个比特的信息[^3]。

#### 2. BPSK的工作过程描述
- **调制端**: 输入的数据序列被映射成相应的相位角度，并以此去改变连续波形的初始相位。例如，在BPSK系统里，当发送的是“0”时，则保持原有相位不变；如果是“1”，就使相位反转180度。

- **传输信道**: 经过调制后的已调信号通过无线或其他类型的通信链路传送至接收方。

- **解调解码**: 接收机接收到含有噪声和其他干扰因素影响过的RF信号之后，先对其进行下变频操作回到基带范围之内，再经由匹配滤波器去除多余成分并放大有用部分。最后，依据设定好的门限值判断当前采样的瞬时电压水平属于哪一个预定义区间从而还原原始消息比特流。值得注意的是，在实际应用当中为了克服因载波同步误差所引起的误判情况，通常还会引入额外机制比如锁相环来进行精确跟踪调整。

#### 3. QPSK/OQPSK的特点说明
相较于标准版QPSK而言，OQPSK通过对I/Q两路子通道实施交错安排使得相邻符号间最大可能发生的相对旋转幅度减小到了±90°以内，有效降低了突发性的大幅度跃迁几率进而改善了功率谱密度特性。

#### 4. PSK系统的框图解释
以下是简化版本的PSK发射与接收流程示意：


其中各个组件的功能如下：
- 数据源(Data Source): 提供待传输的消息；
- 映射器(Mapper): 将来自数据源的一串二进制数转换为适合特定调制方案使用的复数值；
- 调制器(Modulator): 使用上述得到的结果对高频载波执行相应的变化；
- 发送滤波器/接收滤波器(Filter): 对即将进入或者刚离开物理媒介前后的电信号做必要的整形和平滑化处理；
- 信道(Channel): 表示任何能够承载电磁波传播路径的空间实体；
- 解调器(Demodulator): 反向运作以恢复出原本加载上去的信息；
- 判决装置(Decision Device): 根据一定准则决定最终输出为何种电平等级。

import numpy as np
from scipy import signal
import matplotlib.pyplot as plt

# Example of generating a simple BPSK modulated waveform and its constellation diagram.
def generate_bpsk_waveform(bits):
    samples_per_symbol = 8
    t = np.arange(len(bits)*samples_per_symbol)/samples_per_symbol
    
    # Generate carrier wave with frequency f_c=1/T where T is symbol period
    fc = 1/(t[1]-t[0])
    
    bpsk_signal = []
    for bit in bits:
        if int(bit)==0:
            phase=-np.pi
        else:
            phase=np.pi
            
        s = np.cos(2*np.pi*fc*t[:samples_per_symbol]+phase)
        bpsk_signal.extend(s.tolist())
        
    return np.array(bpsk_signal), t


bits_example=[0,1,0,1,1,0]
bpsk_sig,times = generate_bpsk_waveform(bits_example)


plt.figure(figsize=(10,6))
plt.subplot(211); plt.plot(times,bpsk_sig,'b'); plt.title('Time Domain Representation')
plt.xlabel('Time Index'); plt.ylabel('Amplitude')

plt.subplot(212);
constellation_points = [-1,+1][::-1]*len(set(bits_example)) # Simplified representation here
plt.scatter(constellation_points,[0]*len(constellation_points));
plt.xlim(-2,2); plt.ylim(-2,2); plt.axhline(y=0,color='black',linewidth=.5); plt.axvline(x=0,color='black',linewidth=.5)
plt.grid(True); plt.gca().set_aspect('equal','box');
plt.title('Constellation Diagram');

plt.tight_layout(); plt.show()