为什么bpsk解调后数据会反向

⑴ 相对码的优点是什么

克服BPSK相干解调时由于载波恢复中相位有0或π模糊导致反向工作问题。
优点：克服BPSK相干解调时由于载波恢复中相位有0或π模糊导致反向工作问题。
缺点：相干解调只能恢复相对码，相位信息并不直接代表基带信号，需要经过码反变换器换为绝对码。
BPSK (Binary Phase Shift Keying)，把模拟信号转换成数据值的转换方式之一，利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式。BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
由于最单纯的键控移相方式虽抗噪音较强但传送效率差，所以常常使用利用4个相位的QPSK和利用8个相位的8PSK。

⑵ BPSK信号解调的倒π现象怎么克服

采用DPSK(差分相移键控)利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息。

clc;

clear;

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

%要调制的数字信号

a=randint(1,12,2);%随机产生12个“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('基带信号');

figure

pwelch(s);%功率谱

figure

%波形成形滤波器(平方根升余弦滚降)

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

figure

stem(h);xlabel('成形滤波器的单位冲击响应');

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

H=abs(H);

figure

plot(H);xlabel('成形滤波器的频率响应');

s=fftfilt(h,s);

pwelch(s);%经波形成形滤波器后的功率谱

%已调信号

%误码率曲线

pe2=(1-1/2*erfc(sqrt(rr))).*erfc(sqrt(rr));%差分相干解调的误码率曲线

plot(r,pe2,'b');xlabel('bpsk,dpsk误码率曲线');

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

(2)为什么bpsk解调后数据会反向扩展阅读：

由于BPSK信号实际上是以一个固定初相的未调载波为参考的，因此，解调时必须有与此同频同相的同步载波。如果同步载波的相位发生变化，如0相位变为π相位或π相位变为0相位，则恢复的数字信息就会发生“0”变“1”或“1”变“0”，从而造成错误的恢复。

这种因为本地参考载波倒相，而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒π”现象或“反向工作”现象。绝对移相的主要缺点是容易产生相位模糊，造成反向工作。这也是它实际应用较少的主要原因。

⑶ 叙述BPSK和BDPSK调制的优缺点

由于BPSK相干载波恢复可能出现相位模糊,所以实用中经常采用DBPSK调制,是相移键控的非相干形式,它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜,因此在无线通信系统中被广泛使用。虽然DBPSK差分解调降低了接收机复杂度的优点,但它的能量效率比相干BPSK低3dB。且差分BPSK的抽样判决点波形较相干BPSK 要差。

来源：网页链接

⑷ 数字信号的非相干处理原理

提出一种基于时间测量的BPSK信号非相干解调方法，给出了信号解调、同步时钟提取的原理和实验验证结果。该方法可以软件实现，亦可硬件实现，并可同时输出与解调数据同步的时钟，为使用单片机或可编程器件实现BP

摘要：提出一种基于时间测量的BPSK信号非相干解调方法，给出了信号解调、同步时钟提取的原理和实验验证结果。该方法可以软件实现，亦可硬件实现，并可同时输出与解调数据同步的时钟，为使用单片机或可编程器件实现BPSK信号解调提供了一个有效的低成本方案。

关键词：BPSK 非相干 解调

二进制移相键控（BPSK）是一种常用的数字信号调制方式，广泛用于卫星、微波通信、广播电视等诸多领域。BPSK信号是抑制载波的双边带信号，信号中不存在载频分量，因而BPSK信号的相干解调需要通过非线性变换，如Costas环、平方环电路、数字锁相环（DPLL）技术等方法提取载频信号，需要较为复杂的载波恢复电路。近年来，随着智能卡、RFID、BlueTooth等相关技术的发展，较低码率的BPSK在近距离无线产品中也得到了越来越广泛的应用，因而成本较低的BPSK非盯干解调越来越受重视。在BSP的非相干解调方法中，比较重要的是移相键控信号的非相干反馈判决接收机和多符号最大似然接收机。文献针对文献中的部分电路用最大似然方法进行了结构分析，指出这两种接收机是相互关联的。文献对反馈判决接收机和多符号最大似然接收机的性能进行了分析，指出两者性能相近，而反馈判决接收机结构要简单些，因而在实现上更有吸引力。文献提出了基于知识优化的PSK信号的非相干解调，并介绍了一种反馈判决式的延迟递归解调结果。上述文献均从模拟信号处理的角度给出了移相键控信号的非相干解调方案，其结构比相干方式有所简化，但是仍然需要较多的硬件电路。此外，还有一类较为实用的中低速BPSK信号的非相干解调方法：文献给出了一种精巧的BPSK解调电路，该电路通过引入一个窄带振荡器，使其中心频率与BSPK信号的载波频率相等，当BPSK信号通过该振荡器时，因其通频带太窄，信号在码元交替时刻的相移不能突变，使得BPSK的频率发生偏移，导致振荡器失谐和输出电压下降，利用这种电压下降实现BPSK信号的非相干解调。文献是利用BPSK信号在相位突变点有两个半余弦周期的特点实现的，实现中亦额外使用了模数转换器。针对中低速BPSK的低成本解调需求，本文提出了一种基于时间测量的BPSK非相干解调方法。该方法将BPSK波形量化成数字脉冲串后，通过测量码元交替时不同的时间间隔判决对应的码元类型，只需要很少的硬件电路进行信号整形，同时还可以输出与解调数据同步的时钟。对于较高的码率，该方法也可以用FPGA等可编程器件硬件实现，因而为使用单片机或可编程器件实现BPSK信号解调提供了一个有效的低成本方案。

1 BPSK信号特点及其波形变换

二进制相移键控中，载波的相位随调制信号1或0而改变。通常用相位0和π来分别表示1或0，则已调信号的时域表达式为：

x(t)=A·cos(2πf·t+φi) （1）

式（1）中，A为信号幅值、f为载波频率、φi=0或π，分别对应于调制数据1或0。图1给出了BPSK信号的时域波形图，设每个码元对应三个完整的载波周期。

本文中，解调过程将基于对时间的测量。为准确计时，时间测量所用的触发信号采用脉冲信号，因而在解调前，首先需要将图1所示的模拟波形转换为数字脉冲。图2是BPSK信号转换前后的对应波形，其中VT+、VT-为转换门限电平。为了减少误码率，应尽量使VT+与VT-相等，从而使得脉冲的正负跳变沿对应的BPSK信号相位做整体平移，以减少相位噪声。上述脉冲形成电路可以通过施密特触发器（带正反馈的迟滞比较器）实现。

2 解调原理

图2输出的脉冲串将作为本文方法的输入，用以提取二进制码流及其同步时钟。讨论解调方法之前，首先观察两个码元交替时刻的BPSK信号及其对应脉冲串之间的时序关系，如图3。设BPSK的载频周期为T。从图3可以看出，在两个码个交替时刻，从前一个下降沿（或上升沿）开始计时，如果在时刻T又出现了新的下降沿，对应的码元值不变（即0-0或1-1）。而在1.5T时刻出现新的下降沿时，对应的码元值有变化（即0-1或1-0）。根据图3，如设置一计时器，当两个相邻脉冲下降沿之间的时间间隔为T时，对应数据没有发生翻转；当两个下降沿之间的时间间隔为1.5T时，则对应数据必然发生翻转。是否发生码元电平翻转，明确对应于两个不同的时间间隔。据此，即可实现BPSK信号的非相干解调。

下面讨论如何生成数据的同步时钟。在上述解调过程中，如果相邻数据电平发生了翻转，即可从解调数据得到一个同步时钟沿；而当相邻数据没有翻转时，是无法直接生成相应的时钟跳变的。图4所示是一串比较长的BPSK脉冲序列，其中每个码元对应的载波周期数为K（为简便起见，图4中每个码元对应的载波周期数仍为3）。由图4可见，如前后两个码元值有变化，从上一个码元结束到下一个码元开始，中间持续的时间可能为K-1个或者K个载波周期；如果前后两个码元值没有变化，那么一个码元的持续时间可用K+1个载波周期表示。根据上述特点，如果在解调流程中再设置一个值为K+1的计数器，根据以上对T、K两个参数的研究，信息码流的解调用一个定时器即可实现；如需要同时得到同步时钟，则必须结合定时器和计数器实现，如图5。

根据图4和图5，如果前后两个码元值有变化，计数器计到K-1个或者K个载波脉冲后，定时器发出定时溢出信号Over，由该信号触发生同步时钟Clock和信息码流Data，同时清零并重启计数器和定时器。在此过程中，计数器因为一直没有计满K+1个脉冲，它不发出任何信号；如前后两个码元值没有变化，定时器始终不会产生溢出信号，此时应在第K+1个载波脉冲到来时由计数器生成一个同步脉冲Clock，同时清零并重启计数器和定时器。通过对上述定时器和计数器的输出作适当的电路组合，即可得到所需的解调码流Data和同步时钟Clock。图5中，定时器定时长度为T+ΔT，ΔT=∈[0，T/2]。显然，当ΔT=T/4时，系统的噪声性能最好。

3 实验验证

下面通过一个实际电路对上述解调方法进行验证，如图6所示。其中，脉冲形成电路由一个带正反馈电路的运算放大器组成，实现图2所示的功能。解调部分完成图5所示的功能，由单片机内固化的软件来实现。

图6中，解调的实际情况由单片机AT89C2051完成。在具体的解调过程中，为保证速度，定时器和计数器都工作在中断方式，所有的解调操作也完全由两个中断服务子程序完成。图7给出了定时中断和计数中断的程序流程图。

由简单计算可知，如果AT89C2051采用12MHz晶振，该验证方案能够解调的BPSK信号的最大载频约为25kHz。图8给出了从示波器上输出的解调波形图。实验中，BPSK模拟信号由信号发生器产生，信号载波为16kHz，对应T=62.5μs;为了能在示波器上看清各种信号的对应关系，采取了较大的二进制码流速率，这里取5.33kbps，对应K=3。图8中，上部为解调前的脉冲波形，下部为解调出来的数据码流。图8解调出的数据为100101，可以清楚地看出信号的对应关系。从图8可以发现，输入脉冲与解调码流之间有信号滞后现象，且0、1码的码元宽度也不完全一致。但是，数据码流与同步时钟的关系却始终是严格对应的。因为本设计中同步时钟的脉冲宽度设为2μs，相对信号的宽度来说太窄，无法通过示波器拍照来观察。笔者根据从示波器上的观察，绘制了解调前的脉冲波形与解调后的数据码流及其同步时钟的对应关系，如图9。其中波形（a）为解调前的BPSK脉部信号，（b）为解调后的数据码流Data，（c）为同步时钟Clock。可以明显地看到，同步时钟不是等周期的，但是它与数据码流的对应关系是确定的，因而不会影响到数据的正确解释。

本文提出了一种基于时间测量的BPSK信号的解调方法，并通过实际电路进行了验证。该电路已成功地用于实验皮卫星的低码率BPSK指令信号的解调中。本文方法结构简洁，系统开销小，解调参数T、K调整方便（只需修改两个中断程序的相应参数即可），是一种实用、低成本的中低速BPSK解调方法。如需对更高载频的BPSK信号进行解调，则可采用具有更短指令周期的单片机，或采用CPLD、FPGA硬件实现。

⑸ 什么是2psk系统的相位模糊现象

从2PSK提取的载波信号存在两种可能的相位，即0相和π相，解调结果与发端的基带信号同相或反相，这就是2PSK系统的相位模糊现象。

2PSK即为二进制相移键控。2PSK是相移键控的最简单的一种形式，它用两个初相相隔为180的载波来传递二进制信息。所以也被称为BPSK。

2PSK只能采用相干解调，因为发”0”或发”1”时，其采用相位变化携带信息。具体地说，2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号，它的包络此时不再与调制信号的变化规律一致，其振幅不变；频率也不变(无法用滤波器分开)。

另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。

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1、基本相位模糊

对于均匀线阵，如果间距超过半波长，则容易出现相位模糊。对于非均匀阵，如果存在不同的角度，二者相差2pi的整数倍，也同样容易出现相位模糊，该类模糊称为基本相位模糊。

2、复杂相位模糊

如果某个信号的导向矢量可以被其他几个导向矢量（近似）叠加，也会出现相位模糊问题，该类模糊称为复杂相位模糊。

3、线阵互质

对于线阵，1d = λ/2，则间距互质的布阵组合，可以避免基本相位模糊，但无法避免复杂相位模糊。

4、均匀圆阵

对于奇数均匀圆阵，个数大于等于5时可以避免基本相位模糊；对于偶数均匀圆阵，个数大于等于8时可以避免基本相位模糊。

参考资料来源：网络-2psk

⑹ 为什么2psk信号相干解调时可能产生相位模糊

这是因为恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也有可能相反。

假设相干载波的基准相位与2PSK信号的调制载波的基准相位一致（默认为0相位），但是由于在2PSK的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也有可能相反，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。

在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续正弦波形，致使在接收端无法辨识信号码元的起止时刻。为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPSK）体制。

(6)为什么bpsk解调后数据会反向扩展阅读：

2PSK的相关情况：

1、由于表示信号的两种码元的1波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘。

2、对于有线线路上较高的数据传输速率，可能发生4个或8个不同的相移，系统要求在接收机上有精确和稳定的参考相位来分辨所使用的各种相位。

3、利用不同的连续的相移键控，这个参考相位被按照相位改变而进行的编码数据所取代，并且通过将相位与前面的位进行比较来检测。

⑺ 带通滤波器对不同基带信号类型的bpsk信号的解调波形有什么影响

基带信号、高频载波信号和已调信号的定义解释如下：
1．基带信号指的是信源（信息源，也称发终端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号（相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。）其由信源决定。说的通俗一点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基带信号。（如果一个信号包含了频率达到无穷大的交流成份和可能的直流成份，则这个信号就是基带信号。）
2．高频载波信号指的是把普通信号（声音、图象）加载到一定频率的高频信号上，在没有加载普通信号的高频信号时，高频信号的波幅是固定的，加载之后波幅就随着普通信号的变化而变化（调幅），还可以调相，调频。载波信号一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。
3．已调信号指的是载有有用信息的信号
，把有用信息载入容易传输的信号上称作已调信号。
温馨提示：对信号的分类方法很多，信号按数学关系、取值特征、能量功率、处理分析、所具有的时间函数特性、取值是否为实数等，可以分为确定性信号和非确定性信号（又称随机信号）、连续信号和离散信号（即模拟信号和数字信号）、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号、时限信号和频限信号、实信号和复信号等。

⑻ 什么是“倒π现象”为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”

因为在实际通信系统中，分频器或者锁相环路都有可能发生状态转移，所以参考相位就可能发生180度的相位变化，被称为“倒π现象”。

2PSK相移键控简单种形式用两初相相隔180载波传递二进制信息所称BPSK，由于2PSK信号载波恢复程存着相位模糊，即恢复本载波与所需相干载波能同相，能反相，种相位关系确定性造解调。

(8)为什么bpsk解调后数据会反向扩展阅读：

二进制相移键控记作2PSK，多进制相移键控记作MPSK。它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信息的，通常又把它们分为绝对相移（PSK）和相对相移（DPSK：Differential PSK）两种。

二进制差分（相对）相移键控（2DPSK）方式，它是先将绝对码序列（信源码流）转换为差分码（相对码）之后，再进行如上的2PSK调相过程。只要2DPSK信号前后码元的相对相位关系不被破坏，接收端就可正确解调，就可避免发生相位模糊现象。