QPSK调制与解调原理.pdf

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/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 42cosctfA (2-1)当输入的数字信息为“01”码元时，输出已调载波 43 2cosctfA (2-2)当输入的数字信息为“00”码元时，输出已调载波 11010010 45 2cosctfA (2-3)当输入的数字信息为“10”码元时，输出已调载波 47 2cosctfA (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：01：I 路：11010；Q 路：01001 电平转换模块是将 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)452cos(2)2sin()2cos(tfAtfAtfAQPSKccc,输入 11，则)42cos(2)2sin()2cos(tfAtfAtfAQPSKccc，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(2fct+n)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)(2-9).47,45,43,4n)2cos()()()(cniBAtfatytytynnnBatfatftfatzsin2)4sin(2)22cos()2cos()(cccnBnAatxatxsin2)(,cos2)(nnccncAatfatftfatzcos2)4cos(22cos)2cos()(图 2-5 QSK 信号解调器的判决准则 符号相位n ncos的极性 nsin的极性 判决器输出 A B 4/+1 1 4/3-+0 1 4/5-0 0 4/7+-1 0