实验一 QPSK调制解调实验.docx

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；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）RIGOL90.0000000us,u' 250MSafe H 500US 1 50M pts返酉自动设直施奉一G位肺密I, 1 ,1- 20.0 V 2 5.00 V 32 OO V20.0 VV <×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）RIGOLH 500us i.50M PtSD -300.000000us T f O 17.2 VJT-TLJUUULV负豚宽I by*-bIF = 2o.o V 2撤艄=5.00 V 3 - 5.00 V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。