QPSK射频直接调制电路

qpsk调制原理QPSK调制原理。

QPSK调制是一种常用的数字调制技术，它在数字通信领域有着广泛的应用。

QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的缩写，意为正交相移键控。

在QPSK调制中，信号的相位和幅度都会发生变化，以传输数字信息。

本文将介绍QPSK调制的原理及其在通信系统中的应用。

QPSK调制原理。

QPSK调制是基于正交载波的调制技术，它使用两个正交的载波信号进行调制。

在QPSK调制中，每个符号携带两个比特的信息，这两个比特分别控制正交载波的相位。

通过改变正交载波的相位，可以实现对数字信号的调制。

QPSK调制的信号可以表示为：s(t) = Acos(2πfct + θ(t))。

其中，A为信号的幅度，fc为载波频率，θ(t)为相位调制信号。

QPSK调制中，θ(t)可以取0、π/2、π、3π/2四种值，分别对应00、01、10、11四种符号。

这样，每个符号携带两个比特的信息，实现了信号的高效传输。

QPSK调制的优点。

QPSK调制具有很多优点，使其在数字通信系统中得到广泛应用。

首先，QPSK调制能够在有限的频谱带宽内传输更多的信息，提高了信道利用率。

其次，QPSK调制对于相位噪声的容忍度较高，能够有效抵抗信号传输过程中的相位扭曲。

此外，QPSK调制还具有抗多径衰落和抗干扰能力强的特点，适用于复杂的无线传输环境。

QPSK调制的应用。

QPSK调制在数字通信系统中有着广泛的应用。

在无线通信系统中，QPSK调制常用于4G LTE、WiMAX等宽带无线接入技术中。

在卫星通信系统中，QPSK调制也被广泛采用，用于卫星广播、卫星电话等应用中。

此外，QPSK调制还应用于数字电视、有线通信、光通信等领域。

总结。

QPSK调制是一种重要的数字调制技术，它通过正交相移键控实现了高效的数字信号传输。

QPSK调制具有高信道利用率、抗干扰能力强、容忍相位噪声等优点，在数字通信系统中得到了广泛的应用。

实验九Q P S K/O Q P S K调制与解调实验一、实验目的1、了解用CPLD进行电路设计的基本方法。

2、掌握QPSK调制与解调的原理。

3、通过本实验掌握星座图的概念、星座图的产生原理及方法，了解星座图的作用及工程上的作用。

二、实验内容1、观察QPSK调制的各种波形。

2、观察QPSK解调的各种波形。

三、实验器材1、信号源模块一块2、⑤号模块一块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干四、实验原理（一）QPSK调制解调原理1、QPSK调制QPSK信号的产生方法可分为调相法和相位选择法。

用调相法产生QPSK信号的组成方框图如图12-1（a）所示。

图中，串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行的双极性序列。

设两个序列中的二进制数字分别为a和b，每一对ab称为一个双比特码元。

双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图12-1（b）中虚线矢量。

将两路输出叠加，即得如图12-1（b）中实线所示的四相移相信号，其相位编码逻辑关系如表12-1所示。

（a）（b）图12-1 QPSK调制2、QPSK解调图12-2 QPSK相干解调器由于四相绝对移相信号可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成，其组成方框图如图12-2所示。

图中的并/串变换器的作用与调制器中的串/并变换器相反，它是用来将上、下支路所得到的并行数据恢复成串行数据的。

（二）OQPSK调制解调原理OQPSK又叫偏移四相相移键控，它是基于QPSK的改进型，为了克服QPSK中过零点的相位跃变特性，以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽（通过带限系统后）等一系列问题。

若将QPSK中并行的I，Q两路码元错开时间（如半个码元），称这类QPSK为偏移QPSK或OQPSK。

通过I，Q路码元错开半个码元调制之后的波形，其载波相位跃变由180°降至90°，避免了过零点，从而大大降低了峰平比和频带的展宽。

qpsk调制解调原理QPSK调制解调原理。

QPSK是一种常用的数字调制技术，它在数字通信系统中起着重要的作用。

QPSK调制技术可以将数字信号转换为模拟信号进行传输，同时也可以将模拟信号转换为数字信号进行解调。

本文将介绍QPSK调制解调的原理及其在数字通信中的应用。

QPSK调制是一种相位调制技术，它将输入的数字比特流分成两路，分别对应正弦和余弦信号。

在QPSK调制中，每两个相邻的比特被映射为一个复数符号，然后通过改变相位来表示不同的符号。

QPSK调制可以将两路正交的载波信号进行相位调制，从而实现对数字信号的调制。

相比于BPSK调制，QPSK调制可以在相同的带宽内传输两倍的数据，因此在数字通信系统中得到了广泛的应用。

QPSK调制的原理是基于正交载波的调制技术，它将两路正交的基带信号分别调制到正弦和余弦载波上，然后将它们相加得到QPSK信号。

QPSK信号可以表示为：s(t) = I(t)cos(2πfct) Q(t)sin(2πfct)。

其中，I(t)和Q(t)分别代表两路正交的基带信号，fc代表载波频率。

QPSK信号的频谱特性使得它在有限的带宽内可以传输更多的数据，因此在数字通信系统中得到了广泛的应用。

QPSK解调的原理是将接收到的QPSK信号分别与正弦和余弦信号相乘，然后对它们进行滤波和采样得到接收到的数字比特流。

QPSK解调可以通过相干解调和非相干解调两种方式实现。

相干解调是利用已知的载波相位来解调QPSK信号，而非相干解调则是直接对接收到的信号进行解调。

相干解调可以获得更好的性能，但需要接收到已知的载波相位信息；非相干解调则不需要已知的载波相位信息，但性能相对较差。

QPSK调制解调技术在数字通信系统中有着广泛的应用，它可以提高数据传输的效率和可靠性。

在无线通信系统中，QPSK调制可以通过有效地利用频谱资源来提高信道容量；在有线通信系统中，QPSK调制可以提高传输速率和降低误码率。

因此，QPSK调制解调技术在数字通信系统中扮演着重要的角色。

实验四QPSK与DQPSK调制实验一、实验目的在2PSK, 2DPSK的学习基础上，掌握QPSK，以及以其为基础的DQPSK, OQPSK, /4 —DQPSK等若干种相关的重要调制方式的原理，从而对多进制调相有一定了解。

1、移动通信技术应用综合实训系统”实验仪一台2、50MHz示波器一台。

3、实验模块：信源模块，QPSK-调制模块。

三、实验原理一）基本理论（A）四相绝对移相键控（QPSK）的调制四相绝对移相键控利用载波的四种不同相位来表征数字信息。

由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。

我们把组成双比特码元的前一信息比特用a代表，后一信息比特用b代表。

双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码（即反射码）排列的，它与载波相位的关系如表所列。

双比特码元载波相位©a b A方式B方式000°45°0190°135°实验设备由于四相绝对移相调制可以看作两个正交的二相绝对移相调制的合成，故两者的功率谱密度分布规律相同。

下面我们来讨论QPSK信号的产生与解调。

QPSK信号的产生方法与2PSK 信号一样，也可以分为调相法和相位选择法。

(1) 调相法用调相法产生QPSK信号的组成方框图如下所示图4-1 QPSK信号的组成方框图设两个序列中的二进制数字分别为a和b,每一对ab称为一个双比特码元。

并设经过串并变换后上支路为a,下支路为b。

双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制。

表4-2 QPSK信号相位编码逻辑关系(2) 相位选择法用相位选择法产生QPSK信号的组成方框图如下所示图4-2相位选择法产生QPSK信号方框图(B)四相相对移相键控(DQPSK)的调制所谓四相相对移相键控也是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。

若以前一码元相位作为参考，并令△©为本码元与前一码元的初相差。

一、QPSK信号的调制解调一、题目要求利用matlab软件设计并仿真下面的无线通信系统要求:1、输入信号为比特流形式,比特速率通常为100kbps数量级。

2、载波频率自定。

通常为MHz数量级。

3、信道为多径信道(仿真中2径即可,信道中噪声为加性高斯白噪声。

4、信噪比自行设定。

5、画出图中各点波形。

6、画出系统误码率与接收端信噪比SNR的关系(蒙特卡洛仿真。

7、在给定信噪比的情况下,分析多径延时大小对系统性能有没有影响?画出系统误码率与多径时延大小之间的关系。

二、设计思路1、利用matlab随机函数产生随机0、1的数字信号,频率为100kbps,变成极性码,把得到的数字信号分成两路进行正交调制。

2、载波频率选择为1Mhz,进行调制,即每个码元由10个正弦波调制,每个码元选取100个点表示,即抽样频率为10Mhz。

3、相乘调制后得到的两路信号相加得到的信号,通过天线发送出去。

4、在无线信道中会有高斯白噪声和信号的多径(仿真中2径时延产生影响。

5、接收端接收到信号后,进行带通滤波,采用巴特沃斯滤波器,将带外噪声滤掉。

6、对信号进行解调,分别乘以cos和sin两路本地载波,得到的结果用低通滤波器滤波,得到解调的信号。

7、对解调得到的信号判决,大于零为+1,小于零为-1,传给信宿。

8、对比判决后的信号和原始极性码,求出误码率。

9、改变在无线信道中加入的高斯白噪声和信号的信噪比,从-19dB到10Db,分别对应的误码率,画出曲线。

10、改变多径(二径时延,从一个dt到20dt,分别对应的误码率,画出曲线。

三、模块设计1、发送端产生1000个随机0、1数字信号,并按照奇偶分成两路,a 点波形%%%%%%%%%%%%%%%%%% 朱尤祥 09通信三班090610131 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%f=100000,信号频率100kbps;fc=1000000 ;载频1Mhzclear allnum=1000 ;%取num个抽样点n=100 ;%每个间隔取n个点,来恢复波形和延时f=100000 ;fc=1000000 ;dt=1/f/n ;%时间间隔即为每个码元宽度除以n t=0 :dt (1/f*num-dt ;%总码元时间N=length(t ;%长度t1=0 :dt (1/f*num/2-dt ;%串并转换,时间减半m=1 ;%延时t2=0 :dt (1/f*num/2+(m-1*dt ;%串并之后,延时m for recycle=1 :10data=randint(1,num,2 ;%num个抽样点datanrz=data.*2-1 ;%变成极性码%串并转换,将奇偶位分开idata=datanrz(1:2(num-1;%奇qdata=datanrz(2:2:num;%偶ich=zeros(1,num*n/2; %初始化波形信号for i=1:num/2ich((i-1*n+1:i*n=idata(i;endfigure(1subplot(121plot(t1,ich;axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5];title(‘数字信源的一路信号,奇数’;for ii=1:N/2a(ii=cos(2*pi*fc*t(ii;endidata1=ich.*a; %奇数位的抽样值与cos函数相乘得到其中的一路信号qch=zeros(1,num*n/2; for j=1:num/2qch((j-1*n+1:j*n=qdata(j; endsubplot(122plot(t1,qch;axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5];title(‘数字信源的另一路信号,偶数’; for jj=1:N/2b(jj=sin(2*pi*fc*t(jj ; endqdata1=qch.*b ;%偶数位的抽样值与sin 函数相乘得到其中的另一路信号1012345x 10-3数字信源的一路信号,奇数012345x 10-3数字信源的另一路信号,偶数2、载波频率为1Mhz ,为b 点的波形(放大后figure(2carrier=cos(2*pi*fc*t1 ;plo t(t1,carrier ;title(‘fc=1Mhz 的载波’ ;2fc=1Mhz的载波x 10-43、将两路信号相加,得到发送端发送的信号,即c点波形(放大后s=idata1+qdata1 ;%将奇偶相加figure(3plot(t1,s,title(‘调制信号,即是两路合并发送的信号’3调制信号,即是两路合并发送的信号x 10-44、在信道中加入了高斯白噪声和由于二径时延信号的合成,直射波的幅度取0.7,反射波的幅度取0.3。

QPSK解调的方法介绍在数字通信系统中，为了提高传输效率和信号可靠性，常常会使用调制和解调技术。

调制是将信息信号转换为载波信号的过程，而解调则是将调制后的信号恢复为原始信息信号的过程。

QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种常用的调制和解调方法，它通过将两个正交载波相位的变化来表示信息信号的不同状态。

QPSK调制QPSK调制是将每两个连续的二进制比特映射到一个符号上。

在传输过程中，使用两个正交载波，分别被称为I路和Q路。

I路载波相位为0度或180度，Q路载波相位为90度或270度。

QPSK调制的过程如下：1.将二进制比特流分为两部分，分别表示为I路和Q路数据。

2.将I路数据与0度相位的正弦波相乘，将Q路数据与90度相位的正弦波相乘。

3.将两路信号相加得到调制后的信号。

QPSK调制后的信号共有四种可能的相位组合，分别对应00、01、10和11四个二进制比特。

QPSK解调QPSK解调的目标是将接收到的QPSK信号恢复为原始的二进制比特流。

QPSK解调的方法如下：1.接收到QPSK信号后，首先需要进行信号的采样。

采样频率要满足奈奎斯特采样定理。

2.将采样的信号与两个正交载波相乘，分别得到I路和Q路的解调信号。

3.对I路和Q路的解调信号分别进行低通滤波，滤除高频噪声。

4.对低通滤波后的信号进行采样判决，根据解调信号的幅值来判定原始比特的状态。

QPSK解调的关键是正确的相位和幅值判决，常见的方法有最佳判决和差分判决。

最佳判决最佳判决方法通过计算接收信号与事先定义好的参考信号的欧氏距离，选择欧氏距离最小的参考信号作为解调结果。

差分判决差分判决方法不需要定义参考信号，而是通过比较相邻两个解调符号之间的相位差来进行判决。

根据相位差的大小，确定解调结果为00、01、10还是11。

QPSK解调的性能评估对于数字通信系统，性能评估是一个重要的指标，用于衡量系统的可靠性和传输效率。

常见的性能评估指标包括误比特率（BER）和符号误差率（SER）。

qpsk调制解调QPSK调制解调技术是目前数字通信系统中使用最多的一种调制技术。

它是一种采用四相关键技术(4-QAM)的半无连接数字调制系统，它可以通过在幅度和相位上将信号分解为复合的双边带的形式来传输和处理，从而实现空间复用的功能。

本文将介绍QPSK调制解调技术，包括在调制和解调上的原理、优缺点及应用情况等。

QPSK调制是一种非常容易实现的调制技术，它可以使用模拟调制器或计算机控制模拟调制器实现。

调制技术主要是指通过对数据流进行处理，将数字信号转换为可以在无线传输信道上传输的模拟信号。

QPSK调制就是一种将数据流拆分成若干四级调制，然后使用两个脉冲模拟调制器和相位偏移器来调制信号，从而实现数据的传输的技术。

QPSK调制在调制时需要将数据流拆分成4个等级：（00，01，10，11），然后将不同的等级调制为不同的脉冲例如幅度A和相位P，从而获得不同的调制信号，最终使得调制信号不会出现相互干扰。

同时，QPSK调制可以提高调制带宽的效率，当信号通过传输信道时，可以更好的保证信号的传输质量。

由于QPSK调制可以提高调制带宽的效率，所以它也是用于数字通信系统和数字电视系统中的最佳调制技术之一。

它可以更加有效地实现多路复用效果，可以大大提高系统的信号传输和处理能力，从而实现更高的数据传输速率。

此外，QPSK调制还可以有效的减少因信号反射造成的噪声，提高系统的信噪比。

QPSK调制解调也有一些缺点，其中最明显的是调制系统的复杂性，因为它需要使用脉冲模拟调制器和相位偏移器，所以需要更多的硬件设备，而且由于信号在传输过程中可能会受到环境干扰，这可能会影响调制和解调的性能。

因此，QPSK调制解调技术虽然有一定的优点，但由于其复杂性和存在的一些缺点，不能有效地提高系统的性能。

但是，它在无线电通信中应用最广泛，它的优点主要体现在可以提高系统的容量、降低系统噪声、提高信噪比、提高调制带宽的效率、减少信号反射所造成的噪声等等。

一、π/4_DQPSK调制与解调在SystemView中的仿真实现图1：正交调制法（调制电路）图2：基带差分检测-----非相干检测（解调电路）图3：π/4_DQPSK的相位关系图二、基于MATLAB的二4/一DQPSK设计与仿真图1：π/4_DQPSK信号的实现方法框图（相乘电路方法）图2：π/4_DQPSK信号图3：π/4_DQPSK信号的星座图图4：调制前和解调后的基带信号三、π/4-DQPSK调制解调技术的仿真及分析图1：π/4-DQPSK调制信号的产生图2：π/4-DQPSK基带差分解调原理框图五、π/4-DQPSK调制解调的仿真和FPGA设计图1：π/4-DQPSK数据与相位的变换关系图2：π/4-DQPSK的信号星座图图3：71/4一DQPSK调制器原理图图4：图2.3~2.6分别给出了调制基带波形Ik'、调制基带频谱,时域波形和时域频谱的Matlab仿真图图5：可4一DQPSK的中频差分解调原理框图图6：解调下变频前后的时域波形图7：解调下变频前后的时域频谱、、在信噪比为8.94dB时的用于帧同步的相关峰值图8：在信噪比为8.94dB时的解调输出与发送数据对比图9：解调中频输入与解调基带信号的对应关系图六、基于FPGA的π/4-DQPSK调制图1：二4/DQPSK调制框图图2：FPGA的实现七、兀/4一DQPSK基带差分解调技术研究及数据传输实现图1：兀/4一DQPSK调制框图图2：兀/4一DQPSK信号星座图图3：串并转换电路仿真时序图图4：采用Gyar编码的并行数据与相移△ θ的对应关系图5：绝对相位与Ik、Qk信号的对应关系图6：差分相位编码电路结构示意图图7：差分相位编码电路时序图图8：图9：图10：兀/4一DQPSK基带差分检测框图图11：兀/4一DQPSK中频差分检测框图图12：兀/4一DQPSKFM一鉴频器检测框图图13：（基带）差分解调判规则图14：解调端接收信号眼图。

gfsk qpsk调制
一、简介
GFSK（高斯频偏正交相移键控）和QPSK（四相相移键控）都是数字调制技术，用于在无线通信和有线通信中传输数据。

它们都是通过在载波信号上添加信息来传输数据，但通过不同的相位和振幅来表示不同的数据状态。

二、工作原理
1.GFSK：GFSK调制使用高斯频偏载波。

它通过将二进制数据转换为频率偏移的正弦或余弦波来传输数据。

在发送端，数据被编码为多个不同的相位和振幅状态，然后将这些状态调制到高斯频偏载波上。

接收端则通过解调载波并使用相关技术来恢复原始数据。

2.QPSK：QPSK是一种使用四相位相移键控的数字调制技术。

它使用两个不同的相位（0度和90度）来表示“0”和“1”，而振幅保持不变。

QPSK可以通过添加高斯噪声来模拟多径效应，从而提高抗干扰性能。

三、GFSK和QPSK的比较
GFSK和QPSK有一些关键差异，包括：
1.GFSK可以使用高斯白噪声模型来模拟信号质量的变化，而QPSK 使用单一相位来代表数据。

2.GFSK对频率偏移更为敏感，因此需要在传输信道上提供更准确的同步信号。

而QPSK的相位相对稳定，因此在信号丢失或错误时，具有更好的错误恢复能力。

四、应用场景
GFSK和QPSK广泛应用于各种通信系统，包括卫星通信、移动通信、有线网络等。

它们通常用于传输大量数据和高质量音频/视频流。

五、总结
GFSK和QPSK是两种重要的数字调制技术，用于在无线和有线通信中传输数据。

它们各有优缺点，可以根据不同的应用场景选择适合的技术。

同时，随着通信技术的发展，这些技术也在不断演进和创新。