发布时间 : 星期日 文章QPSK的调制与解调课程设计更新完毕开始阅读
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图4-1 QPSK的调制原理图
4.1.2 选择法
输入基带信号经过串并变换后用于控制一个相位选择电路，按照当时的输入双比特ab，决定选择哪个相位的载波输出。原理图如图4-2所示。
a 串/并 变换 b 相位 选择 带通 滤波 ?1 ?2 ?3 ?4
4相载波产生器
图4-2选择法调制原理
4.1.3 QPSK的产生发案
此次仿真模块的搭建方法是使用相乘电路，首先串并变换电路变成两路码元，把二进制不归零双极性码，与载波相乘后，这两路信号在相加电路中相加后得到输出结果。由于QPSK信号可以看作是两个正交2PSK信号的叠加，所以用两路相干正交的相
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干载波去解调，可以很容易的分离这两路正交的2PSK信号。相干解调后的两路并行码元，经过变换后，成为串行数据输出。Quadrature Phase Shift Keying通过使用载波的四个各不相同的相位差来表示输入的信息，是具有四进制的相移键控。QPSK是在M=4时的数字的调相技术，它通过约定的四种载波相位，分别为45°，135°，225°，275°，输入数据为二进制的数字序列，因为载波相位是四进制的，所有我们需要把二进制的数据变为四进制的，即把二进制序列中每两个比特分成一组，四种排列组合，即00，01，10，11，双比特码元即为一组。每两位二进制信息比特构成每一组，它们分别表示着着四个符号中的某一个符号。Quadrature Phase Shift Keying中每次调制通过载波的相位差来传输所需要的信息。利用星座图和接收到的载波信号的相位来还原原先发送端发送的信息。把组成双比特码元的前一信息比特用a代表，后一信息比特用b代表。双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表2.3-1所示，矢量关系如图2.3-1所示。图（a）表示A方式时QPSK信号矢量图，图（b）表示B方式时QPSK信号的矢量图。由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A方式中：45°、135°、225°、315°，则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值±2/2；B方式中：0°、90°、180°、270°，则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值±1、0。此处仿真设计选择的是B方式。
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表4-1 双比特码元与载波相位关系
双比特码元 a 0 1 1 0 b 0 0 1 1 A方式 225° 315° 45° 135° 载波相位 B方式 0° 90° 180° 270°
(0,1)(1,1) (1,0)
(0,0)45°参考相位(1,1)0°(0,0)参考相位(1,0)(0,1)(a)(b) 图4-3 QPSK信号的矢量图
4.2 QPSK的解调
4.2.1解调框图
QPSK信号是两个正交的2PSK信号的合成,所以可仿照2PSK信号的相平解调法,用两个正交的相干载波分别检测A和B两个分量,然后还原成串行二进制数字信号,即可完成。原理图如图4-4所示。
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输入
相乘 低通 抽判 串/并变换 载波 提取 定时提取 并/串 变换 相乘 低通 抽判 图4-4 QPSK相干解调框图
4.2.2 QPSK解调原理分析
QPSK接收机由一对共输入地相关器组成。这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号?1（t）和?2（t）。相关器接收信号x（t），相关器输出地x1和x2被用来与门限值0进行比较。如果x1>0,则判决同相信道地输出为符号1；如果x1<0 ,则判决同相信道的输出为符号0。；类似地。如果正交通道也是如此判决输出。最后同相信道和正交信道输出这两个二进制数据序列被复加器合并，重新得到原始的二进制序列。在AWGN信道中，判决结果具有最小的负号差错概率。
五、QPSK调制与解调的软件实现
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