Python实现2ASK, 2FSK和2PSK调制与解调
作为一名经验丰富的开发者，我将指导你如何使用Python实现2ASK（双极性振幅移键调制），2FSK（双频移键调制）和2PSK（双极性相移键调制）的调制与解调。在开始之前，让我们先了解整个流程。
流程概述
下面是实现2ASK、2FSK和2PSK调制与解调的步骤概览：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 生成原始信号 |
| 2 | 进行调制 |
| 3 | 添加噪声 |
| 4 | 进行解调 |
| 5 | 恢复原始信号 |
接下来，我们将详细介绍每个步骤以及相应的代码。
1. 生成原始信号
在这一步中，我们将生成一个原始信号，该信号将用作我们的调制信号。我们可以使用NumPy库生成一个简单的正弦波信号。下面是相应的代码：
import numpy as np
# 生成原始信号
amplitude = 1 # 振幅
frequency = 10 # 频率
time = np.linspace(0, 1, 1000) # 时间
original_signal = amplitude * np.sin(2 * np.pi * frequency * time) # 生成正弦波信号
在上面的代码中，我们使用了NumPy的linspace函数生成了一个包含1000个时间点的时间向量。然后，我们使用np.sin函数生成了一个正弦波信号，其中振幅为1，频率为10。
2. 调制
在这一步中，我们将使用不同的调制技术对原始信号进行调制。对于2ASK调制，我们将根据原始信号的高低电平来选择载波的振幅。对于2FSK调制，我们将选择两个不同频率的载波来代表原始信号的不同状态。对于2PSK调制，我们将根据原始信号的相位来选择载波的相位。
下面是这三种调制技术的示例代码：
2ASK调制
amplitude_0 = 0 # 低电平振幅
amplitude_1 = 1 # 高电平振幅
modulated_signal_2ASK = np.where(original_signal < 0, amplitude_0, amplitude_1) # 使用np.where根据原始信号选择振幅
在上面的代码中，我们使用np.where函数根据原始信号的值选择振幅。如果原始信号的值小于0，则选择低电平振幅，否则选择高电平振幅。
2FSK调制
frequency_0 = 10 # 低频率
frequency_1 = 20 # 高频率
modulated_signal_2FSK = np.where(original_signal < 0, np.sin(2 * np.pi * frequency_0 * time), np.sin(2 * np.pi * frequency_1 * time)) # 使用np.where根据原始信号选择频率
在上面的代码中，我们使用np.where函数根据原始信号的值选择频率。如果原始信号的值小于0，则选择低频率，否则选择高频率。
2PSK调制
phase_0 = 0 # 低相位
phase_1 = np.pi # 高相位
modulated_signal_2PSK = np.where(original_signal < 0, np.exp(1j * phase_0), np.exp(1j * phase_1)) # 使用np.where根据原始信号选择相位
在上面的代码中，我们使用np.where函数根据原始信号的值选择相位。如果原始信号的值小于0，则选择低相位，否则选择高相位。
3. 添加噪声
在实际通信中，信号往往会受到
