移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1-QPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)

課程名稱移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)名稱QPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)2實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?.了解QPSK調(diào)制和解調(diào)的基本原理；2．熟悉軟件完成QPSK的過(guò)程實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容內(nèi)容：1．熟悉QPSK調(diào)制和解調(diào)過(guò)程；2．通過(guò)示波器測(cè)試QPSK各點(diǎn)的波形；3*.設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)DSP程序完成QPSK的程序，加強(qiáng)對(duì)QPSK的理解。原理：BPSK是用兩種相位(0,)來(lái)表示兩種信息，而四相移相鍵控（QPSK）是利用載波的四個(gè)不同相位來(lái)表征數(shù)字信息，每一個(gè)載波相位代表兩個(gè)比特的信息。因此對(duì)于輸入的二進(jìn)制數(shù)字序列應(yīng)該先進(jìn)行分組。將每?jī)蓚€(gè)比特編為一組，采用相應(yīng)的相位來(lái)表示。當(dāng)初始相位取0時(shí)，四種不同的相位為：0,/2,,3/2分別表示數(shù)字信息：11、01、00、10；當(dāng)初始相位為時(shí)，四種不同的相位為：、、、分別表示11、01、00、10。這兩種QPSK信號(hào)可以通過(guò)圖4-9-1的矢量圖來(lái)表征。圖4-9-1QPSK信號(hào)的矢量圖表示QPSK信號(hào)可以表示為：，其中I(t)稱為同相分量，Q(t)稱為正交分量。根據(jù)上式可以得到QPSK正交調(diào)制器的方框圖，如圖4-9-2所示。 圖4-9-2QPSK系統(tǒng)調(diào)制器原理框圖從圖4-9-2可以看出，QPSK調(diào)制器可以看作為兩個(gè)BPSK調(diào)制器構(gòu)成，輸入的二進(jìn)制信息序列經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換，分成兩路速率減半的序列I(t)和Q(t)，然后對(duì)和進(jìn)行調(diào)制，相加后即可得到QPSK信號(hào)。經(jīng)過(guò)串并變換之后的兩個(gè)支路，一路為單數(shù)碼元，另一路是偶數(shù)碼元，這兩個(gè)支路為正交，一個(gè)稱為同相支路，即I支路，另一個(gè)稱為正交支路，即Q支路。QPSK信號(hào)可以采用兩個(gè)正交的載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)。通過(guò)載波恢復(fù)電路，產(chǎn)生相干載波，分別將同相載波和正交載波提供給同相支路和正交支路的相關(guān)器，經(jīng)過(guò)積分、判決和并串轉(zhuǎn)換，即可恢復(fù)原來(lái)的二進(jìn)制信息。QPSK解調(diào)框圖如圖4-9-3所示。 圖4-9-3QPSK相干解調(diào)框圖現(xiàn)在QPSK實(shí)驗(yàn)中，我們采用了DSP來(lái)軟件實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制和解調(diào)。本實(shí)驗(yàn)中，利用DSP用軟件完成BPSK的調(diào)制和解調(diào)。由DSP產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)源，并進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，分為I路和Q路，同時(shí)產(chǎn)生同頻的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)，分別和I、Q路相乘，再將I、Q路合路，實(shí)QPSK調(diào)制，通過(guò)DSP的MCBSP2口串行發(fā)送，再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換和上變頻進(jìn)行傳輸。接收方通過(guò)下變頻和A/D變化，將數(shù)據(jù)通過(guò)DSP的MCBSP2串行交給DSP，DSP做相干解調(diào)，恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)信息。實(shí)驗(yàn)軟硬件環(huán)境一臺(tái)示波器，一臺(tái)移動(dòng)通信試驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程（實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析）1.打開(kāi)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)箱電源，等待實(shí)驗(yàn)箱初始化。初始化結(jié)束后顯示“初始化完成，請(qǐng)使用”，此時(shí)可以進(jìn)行下面操作；2.先按下“菜單”鍵，再按下數(shù)字鍵“5”選擇“五、數(shù)字調(diào)制解調(diào)”，再按數(shù)字鍵“2”選擇“2.QPSK調(diào)制”；3.在測(cè)試點(diǎn)TP201測(cè)試輸入的基帶數(shù)據(jù)波形。4.在測(cè)試點(diǎn)TP202測(cè)試發(fā)送的I路數(shù)據(jù)；5.在測(cè)試點(diǎn)TP203測(cè)試發(fā)送的Q路數(shù)據(jù)；6.在測(cè)試點(diǎn)TP308測(cè)試QPSK調(diào)制波形；7.在測(cè)試點(diǎn)TP204測(cè)試接收的I路解調(diào)數(shù)據(jù)；8.在測(cè)試點(diǎn)TP205測(cè)試接收的Q路解調(diào)數(shù)據(jù)；9．在測(cè)試點(diǎn)TP206測(cè)試接收解調(diào)后數(shù)據(jù)。測(cè)試/調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該結(jié)果是3、4、5、6步操作的結(jié)果（黃色是基帶信號(hào)，淺藍(lán)色是I路信號(hào)，粉紅色是Q路信號(hào)，深藍(lán)色是QPSK調(diào)制波形）該結(jié)果圖是7、8步的結(jié)果（淺藍(lán)色是I路信號(hào)，深藍(lán)色是I路解調(diào)信號(hào)，粉紅色是Q路信號(hào)，黃色是Q路解調(diào)信號(hào)）該結(jié)果圖是第9步的結(jié)果（黃色是基帶信號(hào)，淺藍(lán)色是調(diào)制信號(hào)，粉紅色是解調(diào)后的信號(hào)）六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與體會(huì)由上面的第三張