QPSK和OQPSK以及MSK调制.ppt

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? 举例：DPSK调制、解调过程
设源码序列为 ?ak? =11010001011101 ，假设无传输差错
?ak ?
11010001011101
? ? bk bk?1 ? 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 bk ? a k ? bk ?1
?bk ?1?
恢复
?ak ?
01001111001011 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 ak ? bk ? bk?1
4 四相相移键控（QPSK）
? 多进制数字调制的概念、特点
? 用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率和相 位，称为多进制数字调制。分为多进制数字振幅调制、 多进制数字频率调制以及多进制数字相位调制三种基本 方式。 ? 多进制数字调制系统的特点
2
π
0
参考矢量
0 参考矢量
0
?? 2
（a）方式A
(b)方式B
图 二相移相信号矢量图
2 二进制差分相移键控（DPSK）（续）
? 2DPSK信号的产生
在2PSK方式中，由于解调过程中会出现“倒 π”现象，
即相位模糊现象（相干接收 PSK信号需要提供稳定的本地 载波，它的初始相位是 0相或是π相，完全是随机的，因此 很可能使相干载波与接收到的信号载波反相，于是恢复出
4 四相相移键控（QPSK）（续）
? 四相绝对相移键控QPSK
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用a代表， 后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab 提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的 关系如下表示。矢量图如下。
双比特码元
a
b

相位连续的2fsk信号cpfsk的带宽要比一般的2fsk带宽窄频带效率更高但带宽随着调制指数h的增大而加宽hfh太小两频点隔太近又不利于解调最小频移键控minimumshiftkeyingmsk是一种特殊的连续相位的频移键控continuouphasefrequencyshiftkeyingcpfsk是调制指数h05时的cpfsk53最小移频键控msk是一种特殊的cpfsk调制指数为05h05时满足在码元交替点相位连续的条件h05是移频键控为保证良好误码性能所允许的最小调制指数h05时波形相关系数为0信号是正交msk也是一类特殊形式的oqpsk用半正弦脉冲取代oqpsk的基带矩形脉冲54532最小频移键控msk信号的功率谱密度与qpsk信号oqpsk信号相比较msk信号比一般的2fsk信号具有更高的带宽效率但旁瓣的辐射功率仍很大90的功率带宽075r299功率带宽12r2且带外辐射为1相当于20db故msk的频谱仍然不能满足要求旁瓣的功率大是因为数字基带信号含有丰富的高频分量旁瓣的功率大是因为数字基带信号含有丰富的高频分量用低通滤波器去除高频分量便可以减少已调信号的带用低通滤波器去除高频分量便可以减少已调信号的带外辐射外辐射55非相干解调不需复杂的载波提取电路但性能稍差
的带通信号。带通信号叫做已调信号，而基带
信号叫做调制信号。调制可以通过使高频载波
随信号幅度的变化而改变载波的幅度，相位或
者频率来实现。
解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定
的接收者（信宿）处理和理解的过程。
调制
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移动通信调制解调技术特点
• 移动通信面临的无线信道问题
多径衰落、干扰(自然人为ISI)、频率资源有限
DPSK发射机框图及相关波形
“1”，不
同传“0”

实验六QPSK/OQPSK数字调制实验一、实验目的1、掌握QPSK调制原理。

2、了解OQPSK调制原理。

二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、10号（选）、11号模块（选）各一块3、双踪示波器一台4、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图QPSK/OQPSK调制实验框图2、实验框图说明QPSK调制和OQPSK调制实验框图大体一致，基带信号通过串并变换分为I路和Q路两路，再分别与256K载波和256K反相载波进行相乘，然后叠加合成得到。

不同点在于QPSK和OQPSK 在串并变换时的输出数据不同。

QPSK调制可以看作是两路BPSK信号的叠加。

两路BPSK的基带信号分别是原基带信号的奇数位和偶数位，两路BPSK信号的载波频率相同，相位相差90度。

OQPSK与QPSK相比，是两路BPSK调制基带信号的相位上的区别，QPSK两路基带信号是完全对齐的，OQPSK两路基带信号相差半个时钟周期。

四、实验步骤实验项目QPSK/OQPSK数字调制概述：本项目通过选择不同的调制方式，对比观测两种调制方式的星座图，验证两种调制方式的原理并理解两种调制方式的区别。

1、关电，按表格所示进行连线。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【QPSK/OQPSK数字调制】。

将9号模块的S1拨为1011。

调节信号源模块的W1，使A-OUT输出信号的峰峰值为3V。

调节W3，使“256KHz”载波输出的峰峰值为3V。

3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz，256K载波信号的峰峰值为3V。

4、实验操作及波形观测。

（1）示波器CH1接9号模块TH1基带信号，CH2接9号模块TH4调制输出，以CH1为触发对比观测调制输入及输出。

（2）示波器CH1接9号模块TP2 NRZ_I，CH2接9号模块TP9 NRZ_Q，观察星座图。

（3）设置S1为1111，即选择调制方式为OQPSK，重复上述步骤。

从波形分析QPSK 与OQPSK的区别。

5.2.2 本文研究的主要内容
通过对常见调制信号的基本特征进行研究，找出能识别这些调制信号的 特征。然后对这些特征进行研究验证，并对所得结果进行分析。本文研究主 要是在MATLAB环境下，对QPSK、OQPSK、UQPSK进行仿真识别，找到 合适的识别方法。
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5.3 三种调制方式的基本理论
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5.3 三种调制方式的基本理论 5.3.1 QPSK（四相相移键控）
QPSK（四相相移键控）是一种性能优良，应用十分广泛的数字调制 方式，它的频带利用率高，是BPSK（二相相移键控）的2倍。当数据码 元速率相同时，QPSK信号的传输波特率为BPSK信号的传输波特率的一 半，所以QPSK的传输带宽是BPSK信号的一半。QPSK调制技术的抗干 扰能力强，采用相干检测时其误码性能与BPSK相同，故得到广泛应用。 QPSK调制是利用载波的4种不同相位来表征数字信息。每一种载波 相位代表两个比特的信息。例如，若输入二进制数字信息，序列为 10011100，…，则应该先将其进行分组，每两个比特编为一组。可将它 们分为10，01，11，00等，然后分别用四种不同的相位来表示。故每个 四进制码元又称为双比特码元。把组成双比特码元的前一个信息比特用a 表示，后一个信息比特用b表示，载波相位用表示，则当ab取值为00， 01，11，10时，在0到2内等间隔的取值仅有4种可能，分别是225°， 135°，45°，315°。 由于QPSK调制可以看作是两个正交的BPSK调制的合成，所以同向 通道I和正交通道Q的调制过程应该与BPSK调制相同。因此，在本质上 QPSK调制器是两个BPSK调制器的并行组合。
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5.3 三种调制方式的基本理论

5.3.2 OQPSK（时延四相相移键控）