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1、实验一QPSK调制解调实验一、实验目的1 .了解QPSK调制和解调的基本原理;2 .熟悉软件完成QPSK的过程。二、实验内容1 .熟悉QPSK调制和解调过程:2 .通过示波器测试QPSK各点的波形;3*,设计一个通过DSP程序完成QPSK的程序,加强对QPSK的理解。三、实验原理BPSK是用两种相位(0,万)来表示两种信息,而四相移相键控(QPSK)是利用载波的四个不同相位来表征数字信息,每一个载波相位代表两个比特的信息。因此对于输入的二进制数字序列应该先进行分组。将每两个比特编为一组,采用相应的相位来表示。当初始相位取0时,四种不同的相位为:0,32分别表示数字信息:11、01、00、10;
2、当初始相位为4/4时,四种不同的相位为:乃/4、34/4、5万/4、74/4分别表示11、01、00、IOo这两种QPSK信号可以通过图4-9-1的矢量图来表征。图4-9-1QPSK信号的矢量图表示QPSK信号可以表示为:/(1)=/(1)CoSGf-Q(T)Sin衣,其中,(力称为同相分量,0(E)称为正交分量。根据上式可以得到QPSK正交调制器的方框图,如图4-9-2所示。TP2024-9-2QPSK系统调制器原理框图从图4-9-2可以看出,QPSK调制器可以看作为两个BPSK调制器构成,输入的二进制信息序列经过串并转换,分成两路速率减半的序列/1)和0(f),然后对CoS妆和Sind进行
3、调制,相加后即可得到QPSK信号。经过串并变换之后的两个支路,一路为单数码元,另一路是偶数码元,这两个支路为正交,一个称为同相支路,即I支路,另一个称为正交支路,即Q支路。QPSK信号可以采用两个正交的载波信号实现相干解调。通过载波恢复电路,产生相干载波,分别将同相载波和正交载波提供给同相支路和正交支路的相关器,经过积分、判决和并串转换,即可恢复原来的二进制信息。QPSK解调框图如图4-9-3所示。TP204TP205图4-9-3QPSK相干解调框图现在QPSK实验中,我们采用了DSP来软件实现QPSK调制和解调。本实验中,利用DSP用软件完成BPSK的调制和解调。由DSP产生一个数据源,并进
4、行串并转换,分为I路和Q路,同时产生同频的正弦信号和余弦信号,分别和I、Q路相乘,再将I、Q路合路,实QPSK调制,通过DSP的MCBSP2口串行发送,再通过D/A转换和上变频进行传输。接收方通过下变频和A/D变化,将数据通过DSP的MCBSP2串行交给DSP,DSP做相干解调,恢复出原始数据信息。四、实验数据图1在测试点TP201测试输入的基带数据波形。(黄色)在测试点TP202测试发送的I路数据;(蓝色)在测试点TP203测试发送的Q路数据;(深蓝)在测试点TP308测试QPSK调制波形;(粉色)位肺密I,1,1-20.0V25.00V32OOV20.0VV图2在测试点TP204测试接收的I路解调数据;(蓝)在测试点TP205测试接收的Q路解调数据;(深蓝)在测试点TP206测试接收解调后数据。(粉)六、实验总结通过该次实验,我了解了QPSK调制和解调过程,通过示波器观察QPSK的波形图,通过DSP程序完成QPSK的程序,加深对QPSK的理解,虽然一开始我们出现各种问题,最后在老师和同学帮助下,这些苦难一一被克服。