為什麼bpsk解調後數據會反向

⑴ 相對碼的優點是什麼

克服BPSK相干解調時由於載波恢復中相位有0或π模糊導致反向工作問題。
優點：克服BPSK相干解調時由於載波恢復中相位有0或π模糊導致反向工作問題。
缺點：相干解調只能恢復相對碼，相位信息並不直接代表基帶信號，需要經過碼反變換器換為絕對碼。
BPSK (Binary Phase Shift Keying)，把模擬信號轉換成數據值的轉換方式之一，利用偏離相位的復數波浪組合來表現信息鍵控移相方式。BPSK使用了基準的正弦波和相位反轉的波浪，使一方為0，另一方為1，從而可以同時傳送接受2值(1比特)的信息。
由於最單純的鍵控移相方式雖抗噪音較強但傳送效率差，所以常常使用利用4個相位的QPSK和利用8個相位的8PSK。

⑵ BPSK信號解調的倒π現象怎麼克服

採用DPSK(差分相移鍵控)利用前後相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數字信息。

clc;

clear;

fc=4800;fs=12000;fb=2400;

%要調制的數字信號

a=randint(1,12,2);%隨機產生12個「0」，「1」

s=zeros(1,60);

for i=1:12

for j=1:5

if(a(i)==0)

s(j+(i-1)*5)=0;

else

s(j+(i-1)*5)=1;

end

plot(s);xlabel('基帶信號');

figure

pwelch(s);%功率譜

figure

%波形成形濾波器(平方根升餘弦滾降)

h=firrcos(14,1200,1200,4800,'sqrt');

figure

stem(h);xlabel('成形濾波器的單位沖擊響應');

[H,W]=freqz(h,1);

H=abs(H);

figure

plot(H);xlabel('成形濾波器的頻率響應');

s=fftfilt(h,s);

pwelch(s);%經波形成形濾波器後的功率譜

%已調信號

%誤碼率曲線

pe2=(1-1/2*erfc(sqrt(rr))).*erfc(sqrt(rr));%差分相干解調的誤碼率曲線

plot(r,pe2,'b');xlabel('bpsk,dpsk誤碼率曲線');

set(gca,'XTick',-6:3:18);

(2)為什麼bpsk解調後數據會反向擴展閱讀：

由於BPSK信號實際上是以一個固定初相的未調載波為參考的，因此，解調時必須有與此同頻同相的同步載波。如果同步載波的相位發生變化，如0相位變為π相位或π相位變為0相位，則恢復的數字信息就會發生「0」變「1」或「1」變「0」，從而造成錯誤的恢復。

這種因為本地參考載波倒相，而在接收端發生錯誤恢復的現象稱為「倒π」現象或「反向工作」現象。絕對移相的主要缺點是容易產生相位模糊，造成反向工作。這也是它實際應用較少的主要原因。

⑶ 敘述BPSK和BDPSK調制的優缺點

由於BPSK相干載波恢復可能出現相位模糊,所以實用中經常採用DBPSK調制,是相移鍵控的非相干形式,它不需要在接收機端恢復相干參考信號。非相干接收機容易製造而且便宜,因此在無線通信系統中被廣泛使用。雖然DBPSK差分解調降低了接收機復雜度的優點,但它的能量效率比相干BPSK低3dB。且差分BPSK的抽樣判決點波形較相干BPSK 要差。

來源：網頁鏈接

⑷ 數字信號的非相干處理原理

提出一種基於時間測量的BPSK信號非相干解調方法，給出了信號解調、同步時鍾提取的原理和實驗驗證結果。該方法可以軟體實現，亦可硬體實現，並可同時輸出與解調數據同步的時鍾，為使用單片機或可編程器件實現BP

摘要：提出一種基於時間測量的BPSK信號非相干解調方法，給出了信號解調、同步時鍾提取的原理和實驗驗證結果。該方法可以軟體實現，亦可硬體實現，並可同時輸出與解調數據同步的時鍾，為使用單片機或可編程器件實現BPSK信號解調提供了一個有效的低成本方案。

關鍵詞：BPSK 非相干 解調

二進制移相鍵控（BPSK）是一種常用的數字信號調制方式，廣泛用於衛星、微波通信、廣播電視等諸多領域。BPSK信號是抑制載波的雙邊帶信號，信號中不存在載頻分量，因而BPSK信號的相干解調需要通過非線性變換，如Costas環、平方環電路、數字鎖相環（DPLL）技術等方法提取載頻信號，需要較為復雜的載波恢復電路。近年來，隨著智能卡、RFID、BlueTooth等相關技術的發展，較低碼率的BPSK在近距離無線產品中也得到了越來越廣泛的應用，因而成本較低的BPSK非盯干解調越來越受重視。在BSP的非相干解調方法中，比較重要的是移相鍵控信號的非相干反饋判決接收機和多符號最大似然接收機。文獻針對文獻中的部分電路用最大似然方法進行了結構分析，指出這兩種接收機是相互關聯的。文獻對反饋判決接收機和多符號最大似然接收機的性能進行了分析，指出兩者性能相近，而反饋判決接收機結構要簡單些，因而在實現上更有吸引力。文獻提出了基於知識優化的PSK信號的非相干解調，並介紹了一種反饋判決式的延遲遞歸解調結果。上述文獻均從模擬信號處理的角度給出了移相鍵控信號的非相干解調方案，其結構比相干方式有所簡化，但是仍然需要較多的硬體電路。此外，還有一類較為實用的中低速BPSK信號的非相干解調方法：文獻給出了一種精巧的BPSK解調電路，該電路通過引入一個窄帶振盪器，使其中心頻率與BSPK信號的載波頻率相等，當BPSK信號通過該振盪器時，因其通頻帶太窄，信號在碼元交替時刻的相移不能突變，使得BPSK的頻率發生偏移，導致振盪器失諧和輸出電壓下降，利用這種電壓下降實現BPSK信號的非相干解調。文獻是利用BPSK信號在相位突變點有兩個半餘弦周期的特點實現的，實現中亦額外使用了模數轉換器。針對中低速BPSK的低成本解調需求，本文提出了一種基於時間測量的BPSK非相干解調方法。該方法將BPSK波形量化成數字脈沖串後，通過測量碼元交替時不同的時間間隔判決對應的碼元類型，只需要很少的硬體電路進行信號整形，同時還可以輸出與解調數據同步的時鍾。對於較高的碼率，該方法也可以用FPGA等可編程器件硬體實現，因而為使用單片機或可編程器件實現BPSK信號解調提供了一個有效的低成本方案。

1 BPSK信號特點及其波形變換

二進制相移鍵控中，載波的相位隨調制信號1或0而改變。通常用相位0和π來分別表示1或0，則已調信號的時域表達式為：

x(t)=A·cos(2πf·t+φi) （1）

式（1）中，A為信號幅值、f為載波頻率、φi=0或π，分別對應於調制數據1或0。圖1給出了BPSK信號的時域波形圖，設每個碼元對應三個完整的載波周期。

本文中，解調過程將基於對時間的測量。為准確計時，時間測量所用的觸發信號採用脈沖信號，因而在解調前，首先需要將圖1所示的模擬波形轉換為數字脈沖。圖2是BPSK信號轉換前後的對應波形，其中VT+、VT-為轉換門限電平。為了減少誤碼率，應盡量使VT+與VT-相等，從而使得脈沖的正負跳變沿對應的BPSK信號相位做整體平移，以減少相位雜訊。上述脈沖形成電路可以通過施密特觸發器（帶正反饋的遲滯比較器）實現。

2 解調原理

圖2輸出的脈沖串將作為本文方法的輸入，用以提取二進制碼流及其同步時鍾。討論解調方法之前，首先觀察兩個碼元交替時刻的BPSK信號及其對應脈沖串之間的時序關系，如圖3。設BPSK的載頻周期為T。從圖3可以看出，在兩個碼個交替時刻，從前一個下降沿（或上升沿）開始計時，如果在時刻T又出現了新的下降沿，對應的碼元值不變（即0-0或1-1）。而在1.5T時刻出現新的下降沿時，對應的碼元值有變化（即0-1或1-0）。根據圖3，如設置一計時器，當兩個相鄰脈沖下降沿之間的時間間隔為T時，對應數據沒有發生翻轉；當兩個下降沿之間的時間間隔為1.5T時，則對應數據必然發生翻轉。是否發生碼元電平翻轉，明確對應於兩個不同的時間間隔。據此，即可實現BPSK信號的非相干解調。

下面討論如何生成數據的同步時鍾。在上述解調過程中，如果相鄰數據電平發生了翻轉，即可從解調數據得到一個同步時鍾沿；而當相鄰數據沒有翻轉時，是無法直接生成相應的時鍾跳變的。圖4所示是一串比較長的BPSK脈沖序列，其中每個碼元對應的載波周期數為K（為簡便起見，圖4中每個碼元對應的載波周期數仍為3）。由圖4可見，如前後兩個碼元值有變化，從上一個碼元結束到下一個碼元開始，中間持續的時間可能為K-1個或者K個載波周期；如果前後兩個碼元值沒有變化，那麼一個碼元的持續時間可用K+1個載波周期表示。根據上述特點，如果在解調流程中再設置一個值為K+1的計數器，根據以上對T、K兩個參數的研究，信息碼流的解調用一個定時器即可實現；如需要同時得到同步時鍾，則必須結合定時器和計數器實現，如圖5。

根據圖4和圖5，如果前後兩個碼元值有變化，計數器計到K-1個或者K個載波脈沖後，定時器發出定時溢出信號Over，由該信號觸發生同步時鍾Clock和信息碼流Data，同時清零並重啟計數器和定時器。在此過程中，計數器因為一直沒有計滿K+1個脈沖，它不發出任何信號；如前後兩個碼元值沒有變化，定時器始終不會產生溢出信號，此時應在第K+1個載波脈沖到來時由計數器生成一個同步脈沖Clock，同時清零並重啟計數器和定時器。通過對上述定時器和計數器的輸出作適當的電路組合，即可得到所需的解調碼流Data和同步時鍾Clock。圖5中，定時器定時長度為T+ΔT，ΔT=∈[0，T/2]。顯然，當ΔT=T/4時，系統的雜訊性能最好。

3 實驗驗證

下面通過一個實際電路對上述解調方法進行驗證，如圖6所示。其中，脈沖形成電路由一個帶正反饋電路的運算放大器組成，實現圖2所示的功能。解調部分完成圖5所示的功能，由單片機內固化的軟體來實現。

圖6中，解調的實際情況由單片機AT89C2051完成。在具體的解調過程中，為保證速度，定時器和計數器都工作在中斷方式，所有的解調操作也完全由兩個中斷服務子程序完成。圖7給出了定時中斷和計數中斷的程序流程圖。

由簡單計算可知，如果AT89C2051採用12MHz晶振，該驗證方案能夠解調的BPSK信號的最大載頻約為25kHz。圖8給出了從示波器上輸出的解調波形圖。實驗中，BPSK模擬信號由信號發生器產生，信號載波為16kHz，對應T=62.5μs;為了能在示波器上看清各種信號的對應關系，採取了較大的二進制碼流速率，這里取5.33kbps，對應K=3。圖8中，上部為解調前的脈沖波形，下部為解調出來的數據碼流。圖8解調出的數據為100101，可以清楚地看出信號的對應關系。從圖8可以發現，輸入脈沖與解調碼流之間有信號滯後現象，且0、1碼的碼元寬度也不完全一致。但是，數據碼流與同步時鍾的關系卻始終是嚴格對應的。因為本設計中同步時鍾的脈沖寬度設為2μs，相對信號的寬度來說太窄，無法通過示波器拍照來觀察。筆者根據從示波器上的觀察，繪制了解調前的脈沖波形與解調後的數據碼流及其同步時鍾的對應關系，如圖9。其中波形（a）為解調前的BPSK脈部信號，（b）為解調後的數據碼流Data，（c）為同步時鍾Clock。可以明顯地看到，同步時鍾不是等周期的，但是它與數據碼流的對應關系是確定的，因而不會影響到數據的正確解釋。

本文提出了一種基於時間測量的BPSK信號的解調方法，並通過實際電路進行了驗證。該電路已成功地用於實驗皮衛星的低碼率BPSK指令信號的解調中。本文方法結構簡潔，系統開銷小，解調參數T、K調整方便（只需修改兩個中斷程序的相應參數即可），是一種實用、低成本的中低速BPSK解調方法。如需對更高載頻的BPSK信號進行解調，則可採用具有更短指令周期的單片機，或採用CPLD、FPGA硬體實現。

⑸ 什麼是2psk系統的相位模糊現象

從2PSK提取的載波信號存在兩種可能的相位，即0相和π相，解調結果與發端的基帶信號同相或反相，這就是2PSK系統的相位模糊現象。

2PSK即為二進制相移鍵控。2PSK是相移鍵控的最簡單的一種形式，它用兩個初相相隔為180的載波來傳遞二進制信息。所以也被稱為BPSK。

2PSK只能採用相干解調，因為發」0」或發」1」時，其採用相位變化攜帶信息。具體地說，2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調幅信號，它的包絡此時不再與調制信號的變化規律一致，其振幅不變；頻率也不變(無法用濾波器分開)。

另外，在隨機信號碼元序列中，信號波形有可能出現長時間連續的正弦波形，致使在接收端無法辨認信號碼元的起止時刻。

(5)為什麼bpsk解調後數據會反向擴展閱讀

1、基本相位模糊

對於均勻線陣，如果間距超過半波長，則容易出現相位模糊。對於非均勻陣，如果存在不同的角度，二者相差2pi的整數倍，也同樣容易出現相位模糊，該類模糊稱為基本相位模糊。

2、復雜相位模糊

如果某個信號的導向矢量可以被其他幾個導向矢量（近似）疊加，也會出現相位模糊問題，該類模糊稱為復雜相位模糊。

3、線陣互質

對於線陣，1d = λ/2，則間距互質的布陣組合，可以避免基本相位模糊，但無法避免復雜相位模糊。

4、均勻圓陣

對於奇數均勻圓陣，個數大於等於5時可以避免基本相位模糊；對於偶數均勻圓陣，個數大於等於8時可以避免基本相位模糊。

參考資料來源：網路-2psk

⑹ 為什麼2psk信號相干解調時可能產生相位模糊

這是因為恢復的本地載波與所需的相干載波可能同相，也有可能相反。

假設相干載波的基準相位與2PSK信號的調制載波的基準相位一致（默認為0相位），但是由於在2PSK的載波恢復過程中存在著180°的相位模糊，恢復的本地載波與所需的相干載波可能同相，也有可能相反，這種相位關系的不確定性將會造成解調出的數字基帶信號與發送的數字基帶信號正好相反，即「1」變為「0」，「0」變為「1」，判決器輸出數字信號全部出錯。

在隨機信號碼元序列中，信號波形有可能出現長時間連續正弦波形，致使在接收端無法辨識信號碼元的起止時刻。為了解決上述問題，可以採用差分相移鍵控（DPSK）體制。

(6)為什麼bpsk解調後數據會反向擴展閱讀：

2PSK的相關情況：

1、由於表示信號的兩種碼元的1波形相同，極性相反，故2PSK信號一般可以表述為一個雙極性全占空矩形脈沖序列與一個正弦載波相乘。

2、對於有線線路上較高的數據傳輸速率，可能發生4個或8個不同的相移，系統要求在接收機上有精確和穩定的參考相位來分辨所使用的各種相位。

3、利用不同的連續的相移鍵控，這個參考相位被按照相位改變而進行的編碼數據所取代，並且通過將相位與前面的位進行比較來檢測。

⑺ 帶通濾波器對不同基帶信號類型的bpsk信號的解調波形有什麼影響

基帶信號、高頻載波信號和已調信號的定義解釋如下：
1．基帶信號指的是信源（信息源，也稱發終端）發出的沒有經過調制（進行頻譜搬移和變換）的原始電信號，其特點是頻率較低，信號頻譜從零頻附近開始，具有低通形式。根據原始電信號的特徵，基帶信號可分為數字基帶信號和模擬基帶信號（相應地，信源也分為數字信源和模擬信源。）其由信源決定。說的通俗一點,基帶信號就是發出的直接表達了要傳輸的信息的信號，比如我們說話的聲波就是基帶信號。（如果一個信號包含了頻率達到無窮大的交流成份和可能的直流成份，則這個信號就是基帶信號。）
2．高頻載波信號指的是把普通信號（聲音、圖象）載入到一定頻率的高頻信號上，在沒有載入普通信號的高頻信號時，高頻信號的波幅是固定的，載入之後波幅就隨著普通信號的變化而變化（調幅），還可以調相，調頻。載波信號一般要求正弦載波的頻率遠遠高於調制信號的帶寬，否則會發生混疊，使傳輸信號失真。
3．已調信號指的是載有有用信息的信號
，把有用信息載入容易傳輸的信號上稱作已調信號。
溫馨提示：對信號的分類方法很多，信號按數學關系、取值特徵、能量功率、處理分析、所具有的時間函數特性、取值是否為實數等，可以分為確定性信號和非確定性信號（又稱隨機信號）、連續信號和離散信號（即模擬信號和數字信號）、能量信號和功率信號、時域信號和頻域信號、時限信號和頻限信號、實信號和復信號等。

⑻ 什麼是「倒π現象」為什麼二進制移相鍵控信號會出現「倒π現象」

因為在實際通信系統中，分頻器或者鎖相環路都有可能發生狀態轉移，所以參考相位就可能發生180度的相位變化，被稱為「倒π現象」。

2PSK相移鍵控簡單種形式用兩初相相隔180載波傳遞二進制信息所稱BPSK，由於2PSK信號載波恢復程存著相位模糊，即恢復本載波與所需相干載波能同相，能反相，種相位關系確定性造解調。

(8)為什麼bpsk解調後數據會反向擴展閱讀：

二進制相移鍵控記作2PSK，多進制相移鍵控記作MPSK。它們是利用載波振盪相位的變化來傳送數字信息的，通常又把它們分為絕對相移（PSK）和相對相移（DPSK：Differential PSK）兩種。

二進制差分（相對）相移鍵控（2DPSK）方式，它是先將絕對碼序列（信源碼流）轉換為差分碼（相對碼）之後，再進行如上的2PSK調相過程。只要2DPSK信號前後碼元的相對相位關系不被破壞，接收端就可正確解調，就可避免發生相位模糊現象。