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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2-1 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)
当输入的数字信息为“01”码元时,输出已调载波

⎭⎫ ⎝

+43ππ2c o s 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:

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::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。

11
0100
10
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)
(2-9)

2
-5
QS
K

号解调器的判决准则
符号相位n ϕ n ϕcos 的极性 n ϕsin 的极性
判决器输出
A B
+ + 1 1
- + 0 1
- - 0 0
+
-
1
n B n A a
t x a t x ϕϕsin 2
)(,cos 2)(==。

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