实验十九 QPSK调制与解调.doc

现代通信原理教师参考书 19-1 实验十九 QPSK 调制与解调一、实验目的 1 、了解用 FPGA 进行电路设计的基本方法。 2 、掌握 QPSK 调制与解调的原理。二、实验内容 1 、观察 PN 码波形。 2 、观察 QPSK 调制的各种波形。 3 、观察 QPSK 解调的各种波形。三、实验仪器 1、 QPSK 调制与解调模块 2、 20M 双踪示波器一台 3 、连接线若干四、实验原理 1、 QPSK 调制部分原理框图 m序列发生器串/并转换 SIN 反相器 DI 模拟开关模拟开关反相器-SIN COS 反相器 DQ 模拟开关模拟开关反相器 20M -COS ++ 加法器 QPSK 时序电路 BPF BPF CPLD NRZBS BS/2图 19-1 本实验中的时钟信号由 20M 的无源晶振提供,被调制的基带信号为 15 位的 m 序列,载波频率为 。 QPSK 调制实验采用调相法, 将产生 m 序列串/ 并转换分成 I路、Q路( 并行的双极性序列)。 I 路同载波 SIN 进行 PSK 调制(原理同数字调制模块中的 PSK 调制) ,当数据 DI 为高时输出 SIN ;当数据 DI 为低时输出- SIN 。Q 路同载波 COS 进行 PSK 调制(原理同数字调制模块中的 PSK 调制),当数据 DQ 为高时输出 COS ; 当数据 DQ 为低时输出- COS 。将这两路 PSK 调制信号叠加就得到了 QPS K 调制信号。 2、 QPSK 解调部分原理框图现代通信原理教师参考书 19-2 QPSK 乘法器乘法器低通滤波器低通滤波器抽样判决器抽样判决器并/串转换器 SINBS/2 COSBS/2 DIDQ NRZ 图 19-2 由于四相绝对移相信号可以看作是两个正交的 PSK 信号合成, 故它可以采用与 PSK 类似解调的方法进行解调,即由两个 PSK 相干解调器构成。本模块采用的相干载波直接从调制部分输入的,因此载波是相干, QPSK 信号经过载波输入分别为 SIN 、 COS 的乘法器,然后通过低通滤波器滤除高频成分, 再经 BS/2 信号的抽样判决, 得到 I路、Q 路两路数据, 最后将两路数据输入到 CPLD 中, 进行并/ 串转换,则得到解调后的 NRZ 码信号。五、实验步骤及注意事项 1 、将 QPSK 调制与解调模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。 2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再按下该模块中的开关 POWER1 、 POWER2 ,对应的发光二极管 LED01 、 LED02 发光, 按一下 QPSK 调制与解调模块的复位键, 该模块开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线) 3 、用示波器观察 NRZ 、 BS/2 、 BS 、 I-OUT 、 Q-OUT 、 SIN 和 COS ,用双踪示波器比较 I-OUT 和 Q-OUT 输出波形, SIN 和 COS 输出波形。 4 、用连接线连接 I-OUT 与 I-IN , Q-OUT 与 Q-IN 。观察 QPSK-OUT 的输出波形。 5 、用连接线连接 SIN 与 SIN-IN 、 COS 与 COS-IN 、2 BS 与2 BS -IN 以及 QPSK-OUT 与 QPSK-IN ,