qpsk、dqpsk系统调制与解调

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1、实验四QPSK与DQPSK调制实验一、实验目的在2PSK，2DPSK的学习基础上，掌握QPSK，以及以其为基础的DQPSK，OQPSK，/4—DQPSK等若干种相关的重要调制方式的原理，从而对多进制调相有一定了解。二、实验设备1、“移动通信技术应用综合实训系统”实验仪一台。2、50MHz示波器一台。3、实验模块：信源模块，QPSK-调制模块。三、实验原理一）基本理论(A)四相绝对移相键控（QPSK）的调制四相绝对移相键控利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。我们把组成双比特码元的前一信息比特用a代表，后一

2、信息比特用b代表。双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码（即反射码）排列的，它与载波相位的关系如表所列。表4-1双比特码元与载波相位的关系双比特码元载波相位φabA方式B方式000°45°0190°135°11180°225°10270°315°由于四相绝对移相调制可以看作两个正交的二相绝对移相调制的合成，故两者的功率谱密度分布规律相同。下面我们来讨论QPSK信号的产生与解调。QPSK信号的产生方法与2PSK信号一样，也可以分为调相法和相位选择法。(1)调相法用调相法产生QPSK信号的组成方框图如下所示。图4-1QPSK信号的组成方框图设两个序列中的二进制数字分别为a和b

3、，每一对ab称为一个双比特码元。并设经过串并变换后上支路为a,下支路为b。双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制。表4-2QPSK信号相位编码逻辑关系a1001b1°1°0°0°A路平衡调制器输出0°180°180°0°B路平衡调制器输出270°270°90°90°合成相位315°225°135°45°(1)相位选择法用相位选择法产生QPSK信号的组成方框图如下所示。图4-2相位选择法产生QPSK信号方框图(A)四相相对移相键控（DQPSK）的调制所谓四相相对移相键控也是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。若以前一码元相位作为参考，

4、并令△φ为本码元与前一码元的初相差。，则信息编码与载波相位变化仍可用QPSK信号相位编码逻辑关系表来表示。不过，φ应变为△φ。对于DQPSK而言，可先将输入的双比特码经码型变换，再用码型变换器输出的双比特码进行四相绝对移相，则所得到的输出信号便是四相相对移相信号。通常采用的方法是码变换加调相法和码变换加相位选择法。（1）码变换加调相法码变换加调相法产生DQPSK原理图与调相法产生QPSK原理图相比，仅在串/并变换后多了一个码变换器。表4-3DQPSK信号相位编码逻辑关系双比特码元载波相位变化△φab000°0190°11180°10270°表4-4四相相对调相码变换的逻辑功能

5、本时刻到达的ab及所要求的相对相位变化前一码元的状态本时刻应出现的码元状态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）码变换加相位选择法码变换加相位选择法产生DQPSK信号的原理十分简单，它

6、的组成方框图如下所示。图4-3码变换加相位选择法产生DQPSK信号方框图经分析，它与相位选择法产生QPSK信号的组成方框图完全相同。不过，这里逻辑选相电路除按规定完成选择载波的相位外，还应实现将绝对码转换成相对码的功能。也就是说，在四相绝对移相时，直接用输入双比特码去选择载波的相位；而在四相相对移相时，需要将输入的双比特码ab转换成相应的双比特码cd，再用cd去选择载波的相位。这样，便可产生QDPSK信号。(A)OQPSK的调制OQPSK和QPSK调制类似，不同之处是在正交支路引入了一个比特（半个码元）的延迟，这使得两个支路的数据不会同时发生变化，因而不可能像QPSK那样产生

7、±的相位跳变，而仅产生±/2的相位跳变。因此，OQPSK频谱旁瓣要低于QPSK信号的旁瓣。图4-4QPSK的星座图和相位转移图图4-5OQPSK的星座图和相位转移图(A)/4—DQPSK的调制/4-DQPSK是对QPSK信号特性进行改进的一种调制方式,改进之一是将QPSK的最大相位跳变±,降为±3/4,从而改善了/4-DQPSK的频谱特性.改进之二是解调方式,QPSK只能用相干解调,而/4-DQPSK既可用相干解调,也可用非相干解调./4-DQPSK的原理框图如下所示.输入数据经串/并变换后上下支路分别