资源描述：
《写QPSK调制解调》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、计算机与信息技术学院验证性实验报告专业：通信工程年级/班级：2011级2013—2014学年第二学期课程名称移动通信指导教师刘艳芳本组成员学号姓名实验地点计科楼504实验吋间2014/5/19项目名称QPSK调制解调实验实验类型验证性一、买验目的1、了解QPSK技术在移动通信系统中的应用2、掌握QPSK调制解调数据传输过程；3、了解QPSK的载波恢复和位定时恢复的基本方法4、掌握QPSK解调数据传输过程；5、掌握升余弦成形滤波原理二、实验仪器或设备1、移动通信实验箱一台2、台式计算机一台3、示波器一台三、总体设计QPSK调制解调的实现原理框图如图。差分编码信道正交解调v图1QPSK
2、调制解调原理框图A点为发送数据；B串/并变换发送数据长度为128bit,经过交织器输出的数据为一路串行数据，需要进行串/并变换，产生两路并行数据各为64bitoC差分编码：为了防止相位模糊现象，采用差分编码，并进行QPSK映射。差分编码的公式：人2%仇一1=＞。“仇QPSK映射采用如下方式:D滤波与调制模块方波会在时间上扩展，造成码间干扰，导致接收机在检测一个码元吋发生错误的概率增大。所以在调制系统屮需要对信号进行滤波，以减少失真和符号间干扰（1S1）。每一支路在进行调制之前进行Nyquist成形滤波使QPSK信号的功率谱限制在分配的带宽内。在这里，选择具有均方升余弦滚降特性的滤波
3、器。具有升余滚降特性的H（3）可表示为：H（w，）=（+sin®-耳肋］°,抽样作卷积。将滤波器的冲击响应函数列表，33个样值。取不同的窗函数，滤波器的频谱特性不同。这里选择哈明窗作为窗函数,这样可以避免产生吉布斯现象。取滚降系数«=0.5,抽样步长Ts=Tc/10,每个码元采样10个点，阶数N=33o下图为滤波器特性的仿真示意。图3成形滤波器特性滤波后信号调制到25kllz的载波上，两路相加从而完成信号调制。E接收到的已调信号为了实现正交解调，需要进行希尔伯特变换，获得两个分量I和Q。I=ancosa)ct+bnsina)ctQ=ansina)ct一bncoscoctF能量判决与
4、载波恢复在接收端能量判决，当超过设定的门限值后，可判断接收到有效信号。通过发送的训练序列来进行载波同步。图2.2-11显示载波同步的过程，载波误差逐渐收敛。图4载波同步误差角度收敛图在这里，我们简单的讨论一下同相止交解调的原理，来说明载波同步的方法。设两个正交的滤波器的输出为/⑴和Q(/),那么止交解调的过程用数学公式表示如下：4(/)=/(/)xcos(0/+0)+Q(/)xsin(©r+°)=d(/)cos0-b(/)sin°B(r)=I(t)xsin(57rr+(p)~Q(t)xcos(69.r+(p)=a(t)sin(p+b(t)cos(p若没有经过载波同步，本地载波与调制
5、信号的载波会存在相位误差，这里设为0,计算可知：b(f)=B⑴coscp-A(r)sincpa(t)=A(r)coscp+B(t)sincp若载波已同步，即°为0,那么b(t)=B(t),6/(r)=A(r),从而得到解调的结果；若°H0,我们可以在训练阶段，使发送的an与bn相同，即上式中的则皿)，则可得釦如誥誌这-重要的结果。通过这个结果我们可以求出°,调整载波相位，从而实现载波同步。G位定时位定时也即码同步。这里需要从每个码元的10个抽样点中选择合适的判决时刻。位定吋误差的提取吋刻可依据基带信号过零点。继载波同步训练序列之后，发送位定时训练序列(倒相序列)。采用下面位定时误差
6、提取法：S(n-2)S(n-l)S(n)S(n+1)S(n+2)图5位定时误差提取示意图eAri）=S（n）［S（n一2）—S（〃+2）］如果e/?（n）＞0,则定吋抽样脉冲向前调整；反之应向后调整。II信号同相正交解调当发送序列为{1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1},对应的解调后得到的波形图。四、实验步骤1、启动实验箱，在主界面上选择实验“QPSK调制”,进入“
7、QPSK调制”界面。2、点击“系统模型”按钮，弹出“QPSK调制原理框图”窗口，熟悉QPSK调制原理；关闭该窗口。3、输入原始数据。原始数据产生方式有两种：自动和手动。选中“自动”方式时，原始数据由系统自动生成；未选中“自动”方式时，将会出现数据输入窗口,根据窗口提示输入16进制原始数据，点击“返冋”按钮完成输入。4、点击“初始化”按钮，调制过程开始；5、根据系统模型，在画面右上方选择需要观察的信号点对应的字母（如要观察发送数据的波形，点击字母“A”），观察调制过程中
