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QPSK调制与解调原理
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2-1QPSK相位图
以π/4QPSK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
(2-1)
当输入的数字信息为“01”码元时,输出已调载波
(2-2)
当输入的数字信息为“00”码元时,输出已调载波
(2-3)
当输入的数字信息为“10”码元时,输出已调载波
(2-4)
QPSK调制框图如下:
图2-2QPSK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::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,
输入11,则,等等。
QPSK解调:
接收机收到某一码元的QPSK信号可表示为:
yi(t)=acos(2πfct+φn)其中 (2-5)
图2-4QPSK解调原理分析
由QPSK的解调框图得到:
(2-6)
(2-7)
(2-8)
(2-9)
符号相位
的极性
的极性
判决器输出
A
B
+
+
1
1
-
+
0
1
-
-
0
0
+
-
1
0
图
2-5QSK信号解调器的判决准则