QPSK调制与解调原理 (2)
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 ?)π2cos()()()(c n
i B A t f a t y t y t y ?+===n
n n B a
t f a t f t f a t z ???sin 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 ???cos 2
)π4cos(2π2cos )π2cos()(++=+=