有没有一种方法可以使用 python 发送和接收调制信号的信号？

Question

我一直在尝试寻找在 python 上发送调制信号的方法，然后在稍后对发送和接收的数据进行分析。

目前我只想能够使用调制格式（例如 PAM）发送数据然后接收它

任何帮助将不胜感激谢谢

Answer 1

我没试过，但在其他调制方案中有一个 Komm Python library for analysis and simulation of communication systems. Komm includes an implementation of pulse-amplitude modulation komm.PAModulation。

komm.PAModulation class 有一个 .modulate() 方法，它将数据位作为输入并将其调制为传输信号。相反，有一种 .demodulate() 方法接收接收信号并尝试从中解调数据。 Komm 似乎没有配备无线电或其他模式的接口，因此您需要单独弄清楚如何实际发送和接收这些信号。

Answer 2

有一种在模拟中发送信号的方法。例如。如果你想在 4QAM 系统中传输位组合 10，你必须从一个调制器开始，它将这个映射到一个复杂的符号：假设映射是 1+1j -> 现在你会必须通过引入失真（例如加性白高斯噪声）的信道“传输”这个复杂的符号。在接收器处，您现在尝试检测此符号并将其映射回原始的 10 位组合。

我建议您从头开始编写此程序，以便更好地理解该主题。

4QAM 调制的代码可以是例如看起来像这样：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pylab as pyl

def modulate_4QAM(bits):
    b_temp = np.reshape(bits * 2 - 1, (-1, 2)) # reshape bits in [0,1] to [-1,1]
    x = 1 / np.sqrt(2) * (b_temp[:, 0] + 1j * b_temp[:, 1])
    return x

def detecting_4QAM(received_signal):
    # detecting (slicing) and de-mapping
    received_bits = np.zeros((len(received_signal), 2))
    received_bits[:, 0] = np.real(received_signal) > 0
    received_bits[:, 1] = np.imag(received_signal) > 0
    received_bits = np.reshape(received_bits, (-1,))
    return received_bits

if __name__ == '__main__':
    b = pyl.randint(0, 2, int(4)) # generate random bits
    x = modulate_4QAM(b) # map bits to complex symbols
    noisePower=10**(-5/20) #caltulcate the noise power for a given SNR value
    noise = (noisePower)*1/np.sqrt(2)*(pyl.randn(len(x))+1j*pyl.randn(len(x)))#generate noise
    y_AWGN =x+noise # add the noise to the signal
    b_received = detecting_4QAM(y_AWGN)

请注意，从 4QAM 扩展到 64QAM 会导致额外的 programming/typing 开销，工具箱对此非常方便。

这只是一个编码示例的一小部分，它模拟了 AWGN 的 BER 与 4QAM 调制的 SNR 来自：https://github.com/TheWirelessClassroom/PythonExamples/tree/Modulation

P.S。我是论坛的新手，不确定是部分代码还是完整代码更多 helpful/wanted。我很乐意就此获得一些反馈并相应地更改 post。

有没有一种方法可以使用 python 发送和接收调制信号的信号？

Is there a way of sending and receiving signals for modulated signal's using python?

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