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1、武夷学院实验报课程名称：移动通信原理与技术项目名称：四相移相键控（QPSK ）调制及解调实验姓名：陈真灼 专业：通信工程班级：3班 学号：20114173004一、实验预习部分1：一、实验目的：1、了解QPSK调制解调原理及特性。2、了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。二、实验内容：1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。2、观察IQ调制解调过程中各信号变化。3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。三、实验器材：1、信号源模块2、5号模块3、20m双宗示波器4、连接线四、实验原理1、QPSK调制原理QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。QPSK利用载
2、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，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，然后用四种不同的载波相位来表 征。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1注：1、实验预习部分包括实验环境准备和实验所需知识点准备。2、若是单人单组实验，同组成员填无。图 1-1（a）、315，、270，比特ab通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。表示A方式时QPSK信号矢量图，图1-1 （b）表示B方式时QPSK信号的矢量图。由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的
3、四种取值，在A方式中：45、135、225、90、180则数据I、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值土 V2/2 ； B方式中：0 则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值1、0。(1,1)-(1,0)f (0,0)A参考相位0f (0,1)表1-1双比特码元与载波相位关系双比特码元载波相位aBA方式B方式0022501031590114518001135270(a)(b)图1-1 QPSK信号的矢量图卜面以A方式的QPSK为例说明QPSK信号相位的合成方法。串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行序列，然后通过基带成形得到的双极性序列（从D/A转换器输出，幅度为
4、I(t)+ 1 - 11III Illi|L00000图1-4二进制码经串并变换后码型由图1-3可以看到，QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调制器构成，输入的串行二进制信息序 列经过串并变换，变成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性的二电平信号I（t）和Q（t）， 然后对A cos S和A sins进行调制，相加后即可得到QPSK信号。经过串并变换后形成的两个支路如图 1-4所示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即I支路; 另外一路称为正交支路，即Q支路。2、QPSK解调原理由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与
5、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，其原理框图如图1-5所示。QPSK信号*载波 发生器移相90oQPSK解调原理框图图1-5五、实验过程记录2：QPSK调制实验a、示波器探头分别接IQ解调单元的“I-OUT”及“Q-OUT”端，观察解调波形。Ic、对比观测解调前后的I路信号示波器探头分别接IQ模块的“I-OUT”端及的“I-IN”端，注意观察两者是否一致。（若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按下IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源 复位。）2注：实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤，页码不够可自行添加。c、用示波器观察基带
6、模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点，并分别与“NRZ IN”测试点的信号进 行对比，观察串并转换情况。六、实验思考1、分析QPRS调制与解调原理调制解调器由发送、接收、控制、接口、操纵面板及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形 式提供发送的数据，经接口转换为内部逻辑电平送入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号向线路 发送。接收部分接收来自线路的信号，经滤波、反调制、电平转换后还原成树枝信号送入数字终端设备。2、分析多进制数字相位调制系统的抗噪声比特。在QPSK体制中，由于信号矢量的相位因噪声而造成偏离，就会发生错判。七、实验心得:本次试验使我初步了解QPSK调制解调原理及特性及了解载波在QPSK相干及非相干时的解调 特性。更加掌握双踪示波器的使用，了解I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系及IQ调制 解调过程中各信号变化，初步掌握解调载波相干时和非相干时各信号的区别，实验前要认真听老师讲解 实验的注意事项及仪器的保护，实验过程要与同学共同完成，虽是个小实验，但要相互合作，不懂就要 问，培养团队合作的意识，实验后还要做好思考实验时哪里不懂。实验报告成绩（百分制） 实验指导教师签字：
