qpsk、dqpsk系統(tǒng)調(diào)制與解調(diào)

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1、實驗四QPSK與DQPSK調(diào)制實驗一、實驗?zāi)康脑?PSK，2DPSK的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，掌握QPSK，以及以其為基礎(chǔ)的DQPSK，OQPSK，/4—DQPSK等若干種相關(guān)的重要調(diào)制方式的原理，從而對多進(jìn)制調(diào)相有一定了解。二、實驗設(shè)備1、“移動通信技術(shù)應(yīng)用綜合實訓(xùn)系統(tǒng)”實驗儀一臺。2、50MHz示波器一臺。3、實驗?zāi)K：信源模塊，QPSK-調(diào)制模塊。三、實驗原理一）基本理論(A)四相絕對移相鍵控（QPSK）的調(diào)制四相絕對移相鍵控利用載波的四種不同相位來表征數(shù)字信息。由于每一種載波相位代表兩個比特信息，故每個四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元。我們把組成雙比特碼元的前一信息比特用a代表，后一

2、信息比特用b代表。雙比特碼元中兩個信息比特ab通常是按格雷碼（即反射碼）排列的，它與載波相位的關(guān)系如表所列。表4-1雙比特碼元與載波相位的關(guān)系雙比特碼元載波相位φabA方式B方式000°45°0190°135°11180°225°10270°315°由于四相絕對移相調(diào)制可以看作兩個正交的二相絕對移相調(diào)制的合成，故兩者的功率譜密度分布規(guī)律相同。下面我們來討論QPSK信號的產(chǎn)生與解調(diào)。QPSK信號的產(chǎn)生方法與2PSK信號一樣，也可以分為調(diào)相法和相位選擇法。(1)調(diào)相法用調(diào)相法產(chǎn)生QPSK信號的組成方框圖如下所示。圖4-1QPSK信號的組成方框圖設(shè)兩個序列中的二進(jìn)制數(shù)字分別為a和b

3、，每一對ab稱為一個雙比特碼元。并設(shè)經(jīng)過串并變換后上支路為a,下支路為b。雙極性的a和b脈沖通過兩個平衡調(diào)制器分別對同相載波及正交載波進(jìn)行二相調(diào)制。表4-2QPSK信號相位編碼邏輯關(guān)系a1001b1°1°0°0°A路平衡調(diào)制器輸出0°180°180°0°B路平衡調(diào)制器輸出270°270°90°90°合成相位315°225°135°45°(1)相位選擇法用相位選擇法產(chǎn)生QPSK信號的組成方框圖如下所示。圖4-2相位選擇法產(chǎn)生QPSK信號方框圖(A)四相相對移相鍵控（DQPSK）的調(diào)制所謂四相相對移相鍵控也是利用前后碼元之間的相對相位變化來表示數(shù)字信息。若以前一碼元相位作為參考，

4、并令△φ為本碼元與前一碼元的初相差。，則信息編碼與載波相位變化仍可用QPSK信號相位編碼邏輯關(guān)系表來表示。不過，φ應(yīng)變?yōu)椤鳓?。對于DQPSK而言，可先將輸入的雙比特碼經(jīng)碼型變換，再用碼型變換器輸出的雙比特碼進(jìn)行四相絕對移相，則所得到的輸出信號便是四相相對移相信號。通常采用的方法是碼變換加調(diào)相法和碼變換加相位選擇法。（1）碼變換加調(diào)相法碼變換加調(diào)相法產(chǎn)生DQPSK原理圖與調(diào)相法產(chǎn)生QPSK原理圖相比，僅在串/并變換后多了一個碼變換器。表4-3DQPSK信號相位編碼邏輯關(guān)系雙比特碼元載波相位變化△φab000°0190°11180°10270°表4-4四相相對調(diào)相碼變換的邏輯功能

5、本時刻到達(dá)的ab及所要求的相對相位變化前一碼元的狀態(tài)本時刻應(yīng)出現(xiàn)的碼元狀態(tài)ab△φcdθcdθ000°00135°00135°01225°01225°11315°11315°1045°1045°0190°00135°00225°01225°01315°11315°1145°1045°10135°11180°00135°00315°01225°0145°11315°11135°1045°10225°10270°00135°0045°01225°01135°11315°11225°1045°10315°（1）碼變換加相位選擇法碼變換加相位選擇法產(chǎn)生DQPSK信號的原理十分簡單，它

6、的組成方框圖如下所示。圖4-3碼變換加相位選擇法產(chǎn)生DQPSK信號方框圖經(jīng)分析，它與相位選擇法產(chǎn)生QPSK信號的組成方框圖完全相同。不過，這里邏輯選相電路除按規(guī)定完成選擇載波的相位外，還應(yīng)實現(xiàn)將絕對碼轉(zhuǎn)換成相對碼的功能。也就是說，在四相絕對移相時，直接用輸入雙比特碼去選擇載波的相位；而在四相相對移相時，需要將輸入的雙比特碼ab轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的雙比特碼cd，再用cd去選擇載波的相位。這樣，便可產(chǎn)生QDPSK信號。(A)OQPSK的調(diào)制OQPSK和QPSK調(diào)制類似，不同之處是在正交支路引入了一個比特（半個碼元）的延遲，這使得兩個支路的數(shù)據(jù)不會同時發(fā)生變化，因而不可能像QPSK那樣產(chǎn)生

7、±的相位跳變，而僅產(chǎn)生±/2的相位跳變。因此，OQPSK頻譜旁瓣要低于QPSK信號的旁瓣。圖4-4QPSK的星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖圖4-5OQPSK的星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖(A)/4—DQPSK的調(diào)制/4-DQPSK是對QPSK信號特性進(jìn)行改進(jìn)的一種調(diào)制方式,改進(jìn)之一是將QPSK的最大相位跳變±,降為±3/4,從而改善了/4-DQPSK的頻譜特性.改進(jìn)之二是解調(diào)方式,QPSK只能用相干解調(diào),而/4-DQPSK既可用相干解調(diào),也可用非相干解調(diào)./4-DQPSK的原理框圖如下所示.輸入數(shù)據(jù)經(jīng)串/并變換后上下支路分別