QPSK调制与解调原理 (2)
qpsk调制原理
QPSK 调制原理
1、QPSK 调制原理
QPSK 又叫四相绝对相移调制,QPSK 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k I 、k Q 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k I 、k Q 通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值±1、0。
表2.3-1 双比特码元与载波相位关系
双比特码元 载波相位
a b
A 方式
B 方式 0
1 1 0
0 0 1 1
225°
315° 45° 135°
0° 90° 180° 270°
图2.3-1 QPSK 信号的矢量图
2、QPSK 解调原理
由于QPSK 可以看作是两个正交2PSK 信号的合成,故它可以采用与2PSK 信号类似的解调方法进行解调,即由两个2PSK 信号相干解调器构成,其原理框图如图2.3-4所示。
QPSK
信号
乘法器
乘法器
时序电路
低通滤波器
低通滤波器
电平比较器电平比较器抽样判决抽样判决数据还原
数据还原
时序电路
并/串转换
Sin ωct
QPSK调制解调器的工作原理
QPSK调制解调器的工作原理
QPSK调制解调器是一种用于数字通信系统的调制解调器,它广泛应
用于无线通信系统中。QPSK代表了四相移键控调制(Quadrature Phase Shift Keying),是一种常用的调制技术,利用相位移变化来传输数字信号。
工作原理:
1.调制原理:
在QPSK调制中,输入的数字信号首先被分成两个并行的比特流,每
个比特流称为一个子载波。每个子载波对应于QPSK星座图中的一个点。QPSK星座图是由四个点构成的正方形,每个点代表一种不同的相位。
2.平衡混频器:
3.滤波器:
调制后的信号通过滤波器进行频率选择,滤除无用的频率分量,只保
留所需的频率分量。
4.播放载波:
为了可以传输到远程设备,调制信号需要与特定频率的载波信号相乘。这可以通过一个单频振荡器来实现。载波信号的频率通常设定为接收设备
的接收频率。
5.发射:
调制并与载波合成的信号经过功率放大器来增强信号的强度,然后通
过天线发送出去。
6.接收端:
接收端将信号由天线接收到,并进行逆操作来解调信号。
7.前置放大器:
接收到的信号经过前置放大器来增强信号的弱强度,以便后续处理。8.低通滤波器:
解调器通过低通滤波器来滤除高频噪声和无用频率分量,只保留要接
收的频率分量。
9.相移解调:
低通滤波后的信号传递给相移解调器。相移解调器接收到解调信号,
并将其与一个正弦信号进行乘积运算,以恢复原始的数字信号。
10.解码器:
解调器将解调后的信号输入到解码器中,将其转换为原始的数字信号。
11.输出:
最后,通过解码器获得的原始数字信号可以被发送到目标设备进行后
QPSK调制与解调原理
QPSK调制与解调原理
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种常用的数字调制技术,它可以将数字信息通过调制信号的相位变化来传输。QPSK调制与解
调原理相互关联且较为复杂,本文将从以下几个方面进行详细介绍。
一、QPSK调制原理
QPSK调制原理是将两个独立的调制信号按照正交的方式进行相位调制,得到复杂的调制信号。其中,正交基是指两个正交信号的相位差为
90度。QPSK调制涉及到两个正交信号,分别记作I通道和Q通道。将数
字信号分成两个部分,分别映射为I通道和Q通道的调制信号。
具体过程如下:
1.数字信号进行二进制编码,比如00、01、10、11
2. 对于每个二进制码组合,分别映射到I通道和Q通道的调制信号,通常采用正交调制方法进行映射。I通道和Q通道的调制信号可以使用正
弦和余弦函数进行表示,假设调制信号频率为f,那么I通道的调制信号
可以表示为:I(t) = A*cos(2πf*t + θI),Q通道的调制信号可以表示为:Q(t) = A*sin(2πf*t + θQ)。
3.结合I通道和Q通道的调制信号,可以得到复杂的QPSK调制信号为:S(t)=I(t)+jQ(t),其中j是单位虚数,表示相位90度的旋转。
二、QPSK解调原理
QPSK解调的目标是将复杂的调制信号恢复为原始的数字信息。解调
过程主要包含两个环节,分别是载波恢复和解调。
具体过程如下:
1. 载波恢复:接收到的调制信号经过放大和频率移位后,通过相干
解调方法将信号分为I通道和Q通道两个分支。在该过程中,需要从已知
MATLAB_QPSK调制与解调
实验名称:QPSK仿真系统
一、实验目的:
1、学会QPSK调制与解调系统的构成
2、学会QPSK调制与解调系统的各模块的构建
3、学会误码率与误符号率的统计方法以及Matlab算法
二、实验原理:
1、QPSK:四进制绝对相移键控,也称为多进制数字相位调制,利用载波的四种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。
2、QPSK的调制方法有正交调制方式(双路二相调制合成法或直接调相法)、相位选择法、插入脉冲法。
调制与解调系统的构成:
3、各模块的实现方法:
(1)、信源的产生:使用randint(m,n,2)函数产生一个m行n列的随机二进制数列
(2)、QPSK符号映射:将产生的0,1比特流按照QPSK调制方式进行映射,本实验采用π/4 QPSK的调制方式,图为:
(3)、AWGN 信号产生:AWGN 产生器就是产生满足均值为0,方差为1的高斯白噪声。实验中使用randn(m,n)函数产生一个m 行n 列的高斯噪声序列。
(4)、信号幅度控制:根据AWGN 信道模型,接收信号可以分别表示为
α就是当噪声功率归一化为1(0均值,方差为1)时,根据信噪比关系而计算出来的信号平均幅度
(5)、QPSK 反映射及判决 :对接收到的信号在4种可能的四种信号向量[(1,0), (0,1), (-1,0), (0,-1)]上投影(即进行点积)。投影最大的值所对应的信号向量就是所发送信号的符号值,然后恢复出比特流
(6)、误码率及误符号率统计:
误码率:将检测出来的比特流和发送的原始比特流进行比较,统计出出现错误的比特数
误符号率:将检测出来的比特流变成两组,构成符号,和发送端符号映射后的符号流进行比较,只要符号中任错一bit ,就算该符号出错。统计出现错误的符号数 三、 实验容:
QPSK、DQPSK系统调制与解调
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。
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。
双比特码元载波相位©
a b A方式B方式
000°45°
0190°135°
实验设备
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4-1 QPSK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,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4-2 QPSK信号相位编码逻辑关系
(2) 相位选择法
QPSK调制与解调
Q P S K调制与解调-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
移动通信实验报告
姓名学号实验日期实验名称QPSK调制与解调实验类型
实验目的
学会使用MATLAB中的simulink仿真软件,了解其各种模块的功能,用simulink实现QPSK的调制和仿真过程,得到调制信号经高斯白噪声信道,再通过解调恢复原始信号,绘制出调制前后的频谱图,分析QPSK在高斯信道中的性能,计算传输过程中的误码率。通过此次设计,在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程,有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用,增强了我们学习通信的兴趣,培养通信系统的仿真建模能力。
实验原理及设计思路(一)QPSK星座图
QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的简称,意为正交移相键控,是数字
调制的一种方式。它规定了四种载波相位,分别为0,
2
π
, π,
3
2
π
(或者
4
π
,
3
4
π
,
5
4
π
,
7
4
π
),星座图如图1(a)、(b)所示。
图1 QPSK星座图
(二)QPSK的调制
因为输入信息是二进制序列,所以需要将二进制数据变换成四进制数据,才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组,共四种组合(00,01,10,11),每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成,它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。QPSK每次调制可传输两个信息比特。图2的(a)、(b)、(c)原理框图即为QPSK的三种调制方式,本次课程设计主要采用的是正交调制方式。
qpsk调制解调
qpsk调制解调
QPSK调制解调是一种数字通信中的技术。它使用四相移相调制(QPSK)技术将信号加入或从携带信号中抽取出来,从而模拟地传输数据。由于数字通信系统要求高带宽,QPSK调制解调技术能够实现高效率传输。
QPSK调制解调技术十分重要,尤其是在数字通信应用中。它是一种码制,即使用不同的二进制编码组合来表示信号。这种方法使用户可以在较小的带宽范围内传输较大的数据空间。
QPSK调制和解调的过程由两个主要步骤组成,即调制和解调。首先,进行调制,这意味着把数据和控制信号等信号转换成数字形式(例如二进制),然后生成携带信号。这种信号用于模拟传输,也就是把数据以某种形式传输到另一端。接下来,执行解调过程,将携带信号转换成原始信号,并将其重新组合成数据。
QPSK调制解调技术有一些显著优点,例如较小混叠,更大的抗干扰能力以及更好的带宽性能等。它可以用来传输大量数据,并且数据传输的精确度也很高。另外,这项技术的实现比较简单,成本也比较低,因此受到了许多用户的欢迎。
QPSK调制解调技术是当今数字通信技术的一大组成部分,它实现了高效的数据传输,并且成本也比较低。通过其易于实现的特点,该技术被广泛用于各种电信应用中。
qpsk调制解调
qpsk调制解调
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种数字调制技术,
常用于无线通信中对数据进行调制与解调。它利用信号的相位来携带
信息,将每个信号符号映射到特定的相位角度上。
在QPSK调制中,使用两个正交的载波信号进行调制,分别称为I (In-phase)和Q(Quadrature)信号。这两个信号的相位差为90度,在时钟周期中,可以将一个符号期划分为四个相位,每个相位代表不
同的数据。
QPSK调制的实现步骤如下:
1. 将原始数据分为两个数据流,分别称为I路和Q路。可以通过
多种方式将原始数据分为两个流,如交织、分组等。
2. 将每个数据流转换为数字信号,通常情况下为二进制(1或0)。对于I路和Q路,每个二进制位代表不同的相位。
3. 将每个二进制位映射到对应的相位上。通常情况下,可以使用
星座图来代表每个相位的位置。在QPSK调制中,星座图有四个点,每
个点代表一个相位。
4. 将映射之后的信号与I和Q信号进行叠加,得到最终的QPSK
调制信号。调制信号可以通过将I和Q信号分别乘以正弦和余弦函数
得到。
QPSK调制的解调步骤如下:
1. 接收到QPSK调制的信号,将信号与正弦和余弦函数进行乘法
运算,得到I路和Q路信号。
2. 对I路和Q路信号进行采样,获取每个符号周期内的采样值。
通常情况下,采样点与信号的相位有关。
3. 根据采样点的位置,将每个符号周期内的信号归类到相应的区域。可以使用星座图来辅助识别相位。
4. 将每个区域映射为二进制数据,并重新组合为解调后的原始数
四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
通信对抗原理
实验报告
实验名称:四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
学⽣姓名:
学⽣学号:
学⽣班级:
所学专业:
实验⽇期:
1. 实验⽬的
1. 掌握QPSK 调制解调原理及特性。
2.. 熟悉Matlab 仿真软件的使⽤。
2. 实验内容
1、编写Matlab 程序仿真QPSK 调制及相⼲解调。
2、观察IQ 两路基带信号的特征及与输⼊NRZ 码的关系。
3、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。
4、观察功率谱的变化。
5、分析仿真中观察的数据,撰写实验报告。
3. 实验原理
1、QPSK 调制原理
QPSK ⼜叫四相绝对相移调制,它是⼀种正交相移键控。
QPSK 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,因此,对于输⼊的⼆进制数字序列应该先进⾏分组,将每两个⽐特编为⼀组,然后⽤四种不同的载波相位来表征。我们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1-1所⽰,⽮量关系如图1-1所⽰。图1-1(a )表⽰A ⽅式时QPSK 信号⽮量图,图1-1(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、
通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值±;B ⽅
式中:0°、90°、180°、270°,则数据、通过处理后输出的成形波形幅度有三种取
值±1、0。
表1-1 双⽐特码元与载波相位关系
通信原理实验 QPSK调制解调实验
HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告
题目:十QPSK调制解调实验
指导教师:
学生姓名:
学生学号:
专业班级:
实验10 QPSK调制解调实验
一、实验目的
1. 掌握QPSK调制解调的工作原理及性能要求;了解IQ调制解调原理及特性
2. 进行QPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试方法了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性
二、实验原理
1、QPSK调制原理
QPSK又叫四相绝对相移调制,它是一种正交相移键控。QPSK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,因此,对于输入的二进制数字序列应该先进行分组,将每两个比特编为一组,然后用四种不同的载波相位来表征。
用调相法产生QPSK调制原理框图如图所示,QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调制器
构成,输入的串行二进制信息序列经过串行变换,变成两路速率减半的序列,电平发生器分别产生双极性的二电平信号I(t)和Q(t),然后对Acosωt和Asinωt进行调制,相加后
即可得到QPSK信号。
二进制码经串并变换后的码型如图所示,一路为单数码元,另外一路为偶数码元,这两个支路互为正交,一个称为同相支路,即I支路;另外一路称为正交支路,即Q支路
2、QPSK解调原理
由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成,故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调,即由两个2PSK信号相干解调器构成,其原理框图如图
三、实验步骤
在实验箱上正确安装基带成形模块(以下简称基带模块)、IQ调制解调模块(以下简称IQ模块)、码元再生模块(以下简称再生模块)和PSK载波恢复模块。
qpsk调制解调原理
qpsk调制解调原理
QPSK调制解调原理
QPSK调制解调是数字通信技术中广泛使用的一种调制技术。它是在正交振幅调制(QAM)基础上发展而来。QPSK是Quadri phase
shift keying的缩写,意为四相移键控。与其他调制方式相比,QPSK
具有带宽效率高,抗干扰能力强等优点,被广泛应用于无线通信领域。
一、QPSK调制原理
QPSK调制的原理是将数字信号转化为平面直角坐标系中的点,并通过改变相位来代表数字信息。具体来说,将原始数字信号先进行分组,每组2个比特数据为一组,把这两个比特数据映射到正交I、Q信
号对应的幅度上,即以信号幅度分别表示I、Q以表示一个符号:
00 -> +Acos(2πfct+π/4)
01 -> +Acos(2πfct+3π/4)
10 -> -Acos(2πfct+π/4)
11 -> -Acos(2πfct+3π/4)
其中,fct为载波的角频率,A为信号幅度。QPSK调制基于正交
信号的技术,将I、Q信号分别调制在正弦波载波上,并且两路信号正交,互不干扰。
二、QPSK解调原理
QPSK解调的原理是基于信号正交性的技术。接收端接收到信号后,首先通过正交器将信号分成I、Q两路信号。接下来,对两路信号进行
滤波,得到两路解调信号。最后,通过偏移将解调信号与参考信号相
匹配,解调出数字信息。
要解决的问题是如何通过两路解调信号得到原始信号。解决方法
是将解调信号进行比较,通过比较确定原始数字信号对应的点位于平
面直角坐标系中的哪个象限。由于QPSK调制是将一组2个比特数据映
qpsk调制解调
qpsk调制解调
QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 是一种常用的数字调制和解调技术,用于在数字通信系统中传输数字信息。它是一种相位调制方式,其中两个相位(0度和90度)分别代表两个比特的二进制0和1。QPSK是一种高效的调制技术,能够有效地在有限的频谱资源中实现高达2倍的数据传输速率。接下来,我们将详细介绍QPSK调制解调的原理、应用和一些相关的注意事项。
QPSK调制:
QPSK调制使用正交信号分量来表示数字信息,其中两个正交分量分别称为I (In-phase) 和Q (Quadrature)。正交分量的相位差为90度。整个调制过程可以分为三个主要步骤:编码、映射和载波调制。
首先,将输入的数字信息进行编码,将每一个数字比特映射为一个复数符号。通常使用二进制比特来表示数字信息,每两个比特对应一个符号。例如,00表示符号0,01表示符号1,10表示符号2,11表示符号3。
接下来,使用映射表将编码后的符号映射到相应的相位值。在QPSK调制中,我们有四个离散的相位值来表示不同的符号:0度、90度、180度和270度。映射表将二进制比特对应到这四个相位值中的一个。例如,00映射到0度相位,01映射到90度相位,以此类推。
最后,将映射后的符号与两个相位调制载波相乘。通常,I分量与余弦载波相乘,Q分量与正弦载波相乘。这样可以生成一个叠加了两个不同相位的调制信号。
QPSK解调:
解调过程与调制过程相反。首先,接收到的调制信号会经过信道传输,并且会受到一定的噪声干扰。然后,解调器会对接收到的信号进行解调,以恢复原始的数字信息。解调过程也可以分为三个主要步骤:载波同步、解调和解码。
实验九QPSK调制与解调实验报告
实验九Q P S K/O Q P S K调制与解调实验
一、实验目的
1、了解用CPLD进行电路设计的基本方法。
2、掌握QPSK调制与解调的原理。
3、通过本实验掌握星座图的概念、星座图的产生原理及方法,了解星座图的作用及工程上的作用。
二、实验内容
1、观察QPSK调制的各种波形。
2、观察QPSK解调的各种波形。
三、实验器材
1、信号源模块一块
2、⑤号模块一块
3、20M双踪示波器一台
4、连接线若干
四、实验原理
(一)QPSK调制解调原理
1、QPSK调制
QPSK信号的产生方法可分为调相法和相位选择法。
用调相法产生QPSK信号的组成方框图如图12-1(a)所示。图中,串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行的双极性序列。设两个序列中的二进制数字分别为a和b,每一对ab称为一个双比特码元。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,得到图12-1(b)中虚线矢量。将两路输出叠加,即得如图12-1(b)中实线所示的四相移相信号,其相位编码逻辑关系如表12-1所示。
(a)
(b)
图12-1 QPSK调制
/并变换。
2、QPSK解调
图12-2 QPSK相干解调器
由于四相绝对移相信号可以看作是两个正交2PSK信号的合成,故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调,即由两个2PSK信号相干解调器构成,其组成方框图如图12-2所示。图中的并/串变换器的作用与调制器中的串/并变换器相反,它是用来将上、下支路所得到的并行数据恢复成串行数据的。
(二)OQPSK调制解调原理
OQPSK又叫偏移四相相移键控,它是基于QPSK的改进型,为了克服QPSK中过零点的相位跃变特性,以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽(通过带限系统后)等一系列问题。若将QPSK 中并行的I,Q两路码元错开时间(如半个码元),称这类QPSK为偏移QPSK或OQPSK。通过I,Q 路码元错开半个码元调制之后的波形,其载波相位跃变由180°降至90°,避免了过零点,从而大大降低了峰平比和频带的展宽。
QPSK调制与解调原理
QPSK调制与解调原理
QPSK,即四相移键调制(Quadrature Phase Shift Keying),是一种数字通信调制方案。它使用4个相位状态来表示每个数据符号,每个相位状态代表两个比特的信息。QPSK调制和解调是无线通信系统中常用的
一种数字调制和解调技术。
1. 数据编码:将输入的数字信号转化为二进制码流,通常采用差分编码(Differential Encoding)或格雷码(Gray Coding)编码方式。
2.符号映射:将二进制码流分组成符号序列,并将每个符号映射到一个特定的相位状态。QPSK调制使用4个相位状态,通常为0°、90°、180°和270°,每个相位状态代表两个比特。
3.符号调制:将每个符号的相位状态转化为实际的连续信号。在QPSK调制中,每个符号的相位状态转化为两个正交的正弦波分量,分别
称为正交载波。
4.输出连续信号:将两个正交载波相加得到输出连续信号,其频谱包含两个正交载波频谱的叠加。
QPSK解调原理如下:
1.信号接收:接收到被噪声和干扰影响的QPSK信号。
2.信号分解:将接收到的信号分解为两个正交载波的信号分量。
3. 相位检测:使用相干解调器对分解后的信号进行相位检测。相位检测方法有多种,常用的方法包括差分相移键控解调(Differential PSK Demodulation)和最大似然相位估计(Maximum Likelihood Phase Estimation)。
4.解调器输出:解调器输出检测到的相位状态对应的二进制码流。根
据调制时的映射方式,每个相位状态可以恢复为两个比特的信息。
qpsk解调原理
qpsk解调原理
QPSK解调原理。
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种常见的数字调制方式,它在通信系统中被广泛应用。QPSK解调原理是理解QPSK 调制解调过程中至关重要的一环,本文将介绍QPSK解调原理的相关知识。
QPSK调制是通过改变载波的相位来实现信息的传输,它将输入的数字比特流分为两路,分别称为I路和Q路。在QPSK解调中,我们需要将经过信道传输的QPSK信号恢复为原始的数字比特流。QPSK 解调原理主要包括信号接收、混频、滤波、抽样和决策等步骤。
首先,接收到经过信道传输的QPSK信号。在接收端,我们需要对接收到的信号进行采样和量化,以便进行后续的处理。接收到的信号经过采样和量化后,即可进行后续的解调处理。
接下来是混频的过程。混频是将接收到的信号与本地振荡器产生的正交信号进行相乘,从而得到基带信号。在QPSK解调中,由于信号是经过载波调制的,因此需要进行混频操作将信号转换为基带
信号,以便后续的处理。
随后是滤波的步骤。混频后得到的信号经过低通滤波器滤除高
频成分,得到原始的基带信号。滤波是为了去除混频后信号中的高
频噪声和无用频率成分,使得信号更加纯净,以便后续的处理和分析。
之后进行抽样的过程。在抽样阶段,我们需要对滤波后的信号
进行抽样操作,以便将连续的信号转换为离散的数字信号。抽样的
频率需要满足奈奎斯特采样定理,以保证信号的完整性和准确性。
最后是决策的步骤。在QPSK解调的最后阶段,我们需要对抽样
后的信号进行决策,将其转换为数字比特流。决策的过程需要根据
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QPSK 调制:
四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,是四
进制移相键控。QPSK 是在M=4时的调相技术,它规定了四种载波相位,分别为45°, 135°,225°,315°,调制器输入的数据是二进制数字序列,为了能和四进制的载 波相位配合起来,则需要把二进制数据变换为四进制数据,这就是说需要把二进制数 字序列中每两个比特分成一组,共有四种组合,即00,01,10,11,其中每一组称 为双比特码元.每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成,它们分别代表四进 制四个符号中的一个符号。QPSK 中每次调制
可传输2个信息比特,这些信息
比特是通过载波的四种相位来传递的。解调器根据星座图及接收
到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。
图2-1 QPSK 相位图
以π/4 QPSK 信号来分析,由相位图可以看出: 当输入的数字信息为“11”码元时,输出已调载波
⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+4ππ2cos c t f A (2—1)
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QPSK 调制:
四相相移调制就是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,就
是四
进制移相键控。QPSK 就是在M=4时的调相技术,它规定了四种载波相位,分别为
45°,
135°,225°,315°,调制器输入的数据就是二进制数字序列,为了能与四进制的
载
波相位配合起来,则需要把二进制数据变换为四进制数据,这就就是说需要把二
进制数
字序列中每两个比特分成一组,共有四种组合,即00,01,10,11,其中每一组称 为双比特码元。每一个双比特码元就是由两位二进制信息比特组成,它们分别代
表四进
制四个符号中的一个符号。QPSK 中每次调制
可传输2个信息比特,这些
信息比特就是通过载波的四种相位来传递的。解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。
图2-1 QPSK 相位图
以π/4 QPSK 信号来分析,由相位图可以瞧出: 当输入的数字信息为“11”码元时,输出已调载波
⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+4ππ2cos c t f A
(2-1)
当输入的数字信息为“01”码元时,输出已调载波
⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+43ππ2cos c t f A
(2-2)
当输入的数字信息为“00”码元时,输出已调载波
⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+45ππ2cos c t f A (2-3)
当输入的数字信息为“10”码元时,输出已调载波
⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+47ππ2cos c t f A (2-4)
QPSK 调制框图如下:
图2-2 QPSK 调制框图
其中串并转换模块就是将码元序列进行I/Q 分离,转换规则可以设定为奇数
位为I,偶数位为Q 。
例:1011001001:I 路:11010;Q 路:01001
电平转换模块就是将1转换成幅度为A 的电平,0转换成幅度为-A 的电平。
如此,输入00则)4
5
2cos(2)2sin()2cos(ππππ+=+-=t f A t f A t f A QPSK c
c c , 输入11,则)4
2cos(2)2sin()2cos(π
πππ+=
-=t f A t f A t f A QPSK c c c ,等等。
QPSK 解调:
接收机收到某一码元的QPSK 信号可表示为:
yi(t)=a cos(2πfct+φn) 其中 (2-5)
图2-4 QPSK 解调原理分析
由QPSK 的解调框图得到:
(2-6)
(2-7)
(2-8)
.4
7π
,45π,43π,4π=n ϕ)π2cos()()()(c n
i B A t f a t y t y t y ϕ+===n
n n B a
t f a t f t f a t z ϕϕϕsin 2
)π4sin(2)2ππ2cos()π2cos()(c c c ++-=++=n n c c n c A a
t f a t f t f a t z ϕϕϕcos 2
)π4cos(2π2cos )π2cos()(++=+=
(2-9)
图
2-5 QSK 信号解调器的判决准则
n
B n A a
t x a t x ϕϕsin 2
)(,cos 2)(==