武昌分校通信10级移动通信调制实验

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1、移动通信实验的目的、重点、难点实验目的：熟悉当前2G和3G系统采用的主要数字调制原理与原理框图的构成；对数字调制技术的理论和工作过程进行验证；理解并能分析数字调制主要测量点的波形图；掌握数字示波器使用方法与技巧，为学习理解新型数字调制技术奠定基础。重点：理解QPSK、OQPSK、DQPSK、π/4QPSK移相键控调制/解调和MSK、GAMSK移频（恒包络）键控调制/解调器特点；波形图（相位、频率、符号）与数字信号的对应关系及星座图等的观察与分析。难点：不同调制器特点的异同、串/并变换、极性变换、I/Q支路、合路

2、调制输出、解调波形的理解与分析、波形图中相位与AB方式的判断、不同调制器星座图的（相位）分析等。参考文献：通信原理、移动通信、蜂窝移动通信等专业教材。移动通信实验要求1.实验前用15分钟时间阅读实验指导书,了解项目实验目的、内容、要求与方法步骤，当堂草记（录）实测数据与波形，并进行分析。2.两人一组,每人需能独立完成实验项目内容的测试与对数据波形的分析，实验上课表现、态度与动手能力列入平时成绩考核内容。3.下次实验时上交上次实验内容报告，报告内容见指导书每项实验的报告要求。报告中各相关测量波形除标注参数外并要旁

3、边加以简要分析与比较说明。要有相关理论与实验原理框图，对不同实验项目特点予以说明。各项实验内容的实验思考题也需在报告中回答。4.实验时爱护使用仪器与实验设备，下课前整理好实验设备,关好电源并将椅橙与测试线放回原位。严格上课纪律，对无故迟到、早退者及旷课者将视情况少计或不计成绩。5.将在实验课堂上随机抽查考核学生的实验动手能力及与对实验内容（原理、波形分析、实验思考题等）理解情况并给予评分。移动通信实验时间和实验项目安排第一次课实验三QPSK调制解调实验第二次课实验四OQPSK调制解调实验第三次课实验五DQPSK

4、调制解调实验第四次课实验六π/4-QPSK调制解调实验第五次课实验一MSK调制解调实验第六次课实验二GMSK调制解调实验数字信号调制技术数字调制技术可分为线性调制和恒包络调制两类：线性调制技术类:主要包括PSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、π/4－DQPSK和多电平PSK等。这一类调制技术要求通信设备从频率变换到放大和发射过程中保持充分的线性，因此在制造移动设备中会增加难度和成本，但可以获得较高的频谱利用率。恒包络调制技术类:主要包括MSK、GMSK、GFSK、TFM等。这类调制技术的优点是已调信号具有相

5、对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求，不足之处是其频谱利用率通常低于线性调制技术。由于这两类调制技术各有优势，因此被不同的移动通信系统所采用。如GSM系统中采用的GMSK调制，而IS-95CDMA系统采用QPSK和OQPSK调制、美国与日本数字系统中采用的π/4－DQPSK调制等。QPSK调制器原理框图QPSK也称四相绝对相移调制，QPSK是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。在电路结构上是由两个正交的BPSK组成，在速率上较BPSK提高

6、一倍。主要缺点是当出现四种数字信号（如“00”向“11”）跳变时产生1800相位，解调时出现相位模糊，造成误码。QPSK调制信号矢量图QPSK调制器原理框图串/并转换理论波形图图中：输入数字信号序列ak经串/并转换后，按奇偶位分别分配到并支路的I（t）与Q（t）中，在码元宽度上I（t）支路与Q（t）支路将分配来数字信号延长了一个比特。在图中还可以观察到I（t）与Q（t）支路会出现数字信号“00”到“11”或“11”到“00”的跳变。QPSK调制器原理框图串/并转换实测波形图Ki12345678910111213

7、14151617181920NRZ00101001101110000101DI10000000011001100001DQ00011110011111100000I路的DI与Q路的DQ实测波形有不同滞后现象，还可观察到DI和DQ数字信号为“00”时向“11”或“11”时向“00”突跳现象。PSK同相支路数字调制实测波形图分析A方式图中：数字电平由“-1”“+1”时，波形相位由0；数字电平由“+1”“-1”时，波形相位由0.PSK正交支路数字调制实测波形图分析A方式图中：数字电平由“-1”“+1”时

8、，波形相位由“-/2”“+/2”；数字电平由“+1”“-1”时，波形相位由“+/2”“-/2”。QPSK(合路)数字调制输出实测波形分析A方式图中：QPSK调制输出波形相位分别有/4（对应数字信号“11“）、-3/4（对应数字信号“00”）等对应A方式变化的相位角度波形。QPSK数字调制A方式星座图变化图中：可见星座图相位对应四相数字信号”11“、”01“、”00“、