數(shù)字頻帶調(diào)制

數(shù)字頻帶調(diào)制第1頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六引言

實(shí)際通信中不少信道都不能直接傳送基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參數(shù)進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化，即所謂調(diào)制。實(shí)際上，在大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中，都選擇正弦信號(hào)作為載波。這是因?yàn)檎倚盘?hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生及接收。第2頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制相比，基本原理并沒(méi)有什么區(qū)別。數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的信息。因此，數(shù)字調(diào)制信號(hào)也稱為鍵控信號(hào)。在二進(jìn)制時(shí)有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）三種基本信號(hào)形式。第3頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.1幅度鍵控ASK系統(tǒng)一、2ASK信號(hào)的表示設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制符號(hào)序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號(hào)的概率為P，發(fā)送1符號(hào)的概率為(1-P)，且相互獨(dú)立。該二進(jìn)制符號(hào)序列可表示為：

s(t)=其中：0,發(fā)送概率為P1,發(fā)送概率為1-PTs是二進(jìn)制基帶信號(hào)時(shí)間間隔，g(t)是持續(xù)時(shí)間為T(mén)s的矩形脈沖。

an=第4頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

則二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)可表示為：e0(t)=

=s(t)cosωct=

二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波形如圖4.1所示。由圖可以看出，2ASK信號(hào)的時(shí)間波形e0(t)隨二進(jìn)制基帶信號(hào)s(t)通斷變化，所以又稱為通斷鍵控信號(hào)（OOK信號(hào)）。cosωct表示數(shù)碼“1”0表示數(shù)碼“0”第5頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、2ASK信號(hào)的調(diào)制2ASK信號(hào)的產(chǎn)生方法如圖4.1所示，1、采用模擬調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)，如圖(a)，2、采用數(shù)字鍵控方法實(shí)現(xiàn)，如圖(b)。第6頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六乘法器載波100110011001圖4.1二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK）信號(hào)的產(chǎn)生及輸出波形第7頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波形第8頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、2ASK信號(hào)的解調(diào)1、相干解調(diào)，如圖（b）；2、非相干解調(diào)，如圖（a）。第9頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.2二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的接收系統(tǒng)組成方框圖

第10頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2ASK信號(hào)非相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形第11頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六四、2ASK信號(hào)的帶寬1、2ASK信號(hào)的頻譜第12頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、2ASK信號(hào)的帶寬由上圖可看到：2ASK信號(hào)的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的兩倍；即：2ASK信號(hào)的傳輸帶寬是碼元速率的2倍。第13頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六e2FSK(t)=

4．2頻移鍵控FSK系統(tǒng)4．2．1頻移鍵控FSK一、2FSK信號(hào)的表示若二進(jìn)制基帶信號(hào)的1符號(hào)對(duì)應(yīng)于載波頻率f1，0符號(hào)對(duì)應(yīng)于載波頻率f2，則二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：

=cosω1t表示數(shù)碼“1”cosω2t表示數(shù)碼“0”第14頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、2FSK信號(hào)的產(chǎn)生1、采用模擬調(diào)頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4.4（a）；2、采用數(shù)字鍵控的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4.4（b）。模擬調(diào)頻器載波ω1載波ω2圖4.4二進(jìn)制移頻鍵控2FSK信號(hào)的產(chǎn)生及波形1001第15頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4．2．2頻移鍵控FSK的解調(diào)1、非相干解調(diào)，如圖（a）；2、相干解調(diào)，如圖（b）；3、過(guò)零檢測(cè)法；4、差分檢波法。第16頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.5二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)常用的接收系統(tǒng)

s1(t)s2(t)s1(t)s2(t)第17頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六抽樣判決標(biāo)準(zhǔn)：s1(t)>s2(t)輸出數(shù)碼“1”s1(t)＜s2(t)輸出數(shù)碼“0”第18頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2FSK非相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形s1(t)s2(t)0第19頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.6過(guò)零檢測(cè)法的方框圖及各點(diǎn)的波形第20頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六帶通低通╳τ圖4.7差分檢波法原理方框圖第21頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

差分檢波法的解調(diào)的原理如下：設(shè)輸入為Acos(ω0+ω)t，它與延時(shí)τ之波形的乘積為：Acos(ω0+ω)t·Acos(ω0+ω)(t-τ)=(A2/2)cos(ω0+ω)τ+(A2/2)cos[2(ω0+ω)t-(ω0+ω)τ]若用低通濾波器除去倍頻分量，則其輸出為：V=(A2/2)cos(ω0+ω)τ=(A2/2)[cosω0τcosωτ-sinω0τsinωτ]第22頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六可見(jiàn)，V是角頻率偏移ω的函數(shù)，但卻不是一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系?，F(xiàn)在我們適當(dāng)?shù)剡x擇τ，使cosω0τ=0則有sinω0τ=±1，故此時(shí)有：V=-(A2/2)sinωτ當(dāng)ω0τ=π/2或

V=+(A2/2)sinωτ當(dāng)ω0τ=-π/2第23頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六若角頻偏較小，即ωτ＜＜1，則有V≈-(A2/2)ωτ當(dāng)ω0τ=π/2或

V≈+(A2/2)ωτ當(dāng)ω0τ=-π/2由此可見(jiàn)，當(dāng)滿足條件cosω0τ=0及ωτ＜＜1時(shí)，輸出電壓V將與角頻偏ω呈線性關(guān)系（即鑒頻特性）。第24頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2FSK信號(hào)的功率譜密度對(duì)相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)，可以看成由兩個(gè)不同載頻的2ASK信號(hào)的疊加，其中一個(gè)頻率為f1，另一個(gè)頻率為f2。因此，相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)的功率譜密度可以近似表示成兩個(gè)不同載波的2ASK信號(hào)功率譜密度的疊加。第25頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2FSK信號(hào)的帶寬約為：第26頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六作業(yè)：已知FSK信號(hào)的過(guò)零檢測(cè)解調(diào)電路方框圖如圖所示，設(shè)圖中a點(diǎn)波形如圖給出，試畫(huà)出圖中其它各點(diǎn)波形。第27頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.3相移鍵控PSK系統(tǒng)4.3.1絕對(duì)相移鍵控PSK（2PSK或BPSK）

一、2PSK信號(hào)的表示二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為

e2PSK(t)=g(t-nTs)］cosωct其中，an應(yīng)選擇雙極性，即an=+1,概率為P-1,概率為（1-P）第28頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六若g(t)是脈寬為T(mén)s,高度為1的矩形脈沖時(shí)，則有e2PSK(t)=cosωct,概率為P-cosωct,概率為（1-P）即發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)0時(shí)（an取+1），已調(diào)信號(hào)取0°相位；發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)1時(shí)（an取-1），e2PSK(t)取π相位。這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)數(shù)字信息的相位鍵控方式，稱為絕對(duì)移相，其信息與相位的關(guān)系可表示如下：0°,發(fā)送0符號(hào)180°,發(fā)送1符號(hào)或反之。φn=第29頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.122PSK信號(hào)的波形第30頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.132PSK信號(hào)的調(diào)制方框圖二、2PSK的調(diào)制1）采用相干調(diào)制的方法產(chǎn)生，如圖(a)；2）采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生，如圖(b)。電平轉(zhuǎn)換相乘載波載波相移s(t)單極性e0(t)第31頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.3.2絕對(duì)相移鍵控PSK的解調(diào)

2PSK信號(hào)的解調(diào)，一般采用相干解調(diào)法，其相應(yīng)的方框圖如圖4.14（a）所示。又考慮到相干解調(diào)在這里實(shí)際上起鑒相作用，故相干解調(diào)中的“相乘—低通”又可用各種鑒相器替代，如圖4.14（b）所示，圖中的解調(diào)過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是輸入已調(diào)信號(hào)與本地載波信號(hào)進(jìn)行極性比較的過(guò)程，故常稱為極性比較法解調(diào)。第32頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.142PSK信號(hào)的解調(diào)方框圖帶通相乘器低通抽樣判決器帶通鑒相器抽樣判決器第33頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形第34頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.152PSK信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的波形第35頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形如上圖所示。當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時(shí)，解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好是相反，解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象通常稱為“倒π”現(xiàn)象。由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過(guò)程中存在著180°的相位模糊，所以2PSK信號(hào)的相干解調(diào)存在隨機(jī)的“倒π”現(xiàn)象，從而使得2PSK方式在實(shí)際中很少采用。2PSK的帶寬：（與2ASK的相同）第36頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

4.3.3二進(jìn)制相對(duì)相移鍵控2DPSK

為了解決2PSK信號(hào)解調(diào)過(guò)程的“倒π”現(xiàn)象，提出了二進(jìn)制差分相位鍵控(2DPSK)。一、2DPSK信號(hào)的相位關(guān)系

2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化來(lái)表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為Δφ，可定義一種數(shù)字信息與Δφ之間的關(guān)系為：第37頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

Δφ=或相反

則一組二進(jìn)制數(shù)字信息與其對(duì)應(yīng)的2DPSK信號(hào)的載波相位關(guān)系如下所示:二進(jìn)制數(shù)字信息：11010011102DPSK信號(hào)相位：0π00πππ0π00或π0ππ000π0ππ0→表示數(shù)字信息“0”π→表示數(shù)字信息“1”設(shè)初相第38頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六設(shè)2PSK信號(hào)的0相位代表0碼，π相位代表1碼；而2DPSK按Δφ=π代表數(shù)碼1，Δφ=0代表數(shù)碼0，可畫(huà)出同一數(shù)字信息序列的2PSK及2DPSK信號(hào)波形如圖4.16所示。由圖4.16可以看出，2DPSK的波形與2PSK的波形是不同的，2DPSK波形中相位相同并不一定對(duì)應(yīng)著相同的數(shù)字信息符號(hào)，而前后碼元之間的相位之差才唯一代表信息符號(hào)。說(shuō)明2DPSK信號(hào)解調(diào)時(shí)并不需要象2PSK信號(hào)那樣依賴于某一固定的載波相位參考值，只要能鑒別出前后碼元之間的相對(duì)相位關(guān)系，就可以正確恢復(fù)出原始數(shù)字信息。因此，采用2DPSK調(diào)制避免了2PSK方式中的倒π現(xiàn)象。第39頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六參考相位圖4.162PSK和2DPSK信號(hào)的波形第40頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生

2DPSK信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法可以采用：對(duì)絕對(duì)碼作相對(duì)相移對(duì)相對(duì)碼作絕對(duì)相移1、首先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)(絕對(duì)碼)進(jìn)行碼變換，即將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換為相對(duì)碼，然后對(duì)相對(duì)再進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相，從而產(chǎn)生2DPSK信號(hào)。若設(shè)an為絕對(duì)碼，bn為相對(duì)碼（差分碼）則bn=an⊕bn-12、鍵控法。第41頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六電平轉(zhuǎn)換相乘載波碼變換載波相移碼變換圖4.182DPSK的調(diào)制方框圖第42頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2DPSK信號(hào)調(diào)制過(guò)程波形圖

10010110設(shè)初態(tài)為0

an

bn

參考第43頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、2PSK與2DPSK的相位選擇

1、A方式：這種方式中，每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取0、π兩種取值，故相對(duì)移相時(shí)，若后一碼元的載波相位相對(duì)于前一碼元相位差為0，則前后兩碼元載波的相位就是連續(xù)的；反之，載波相位將在兩碼元之間發(fā)生突跳。第44頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2、B方式。這種方式中，每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取±兩種，故相對(duì)移相時(shí)，無(wú)論哪種碼元情況，相鄰兩個(gè)碼元之間的載波相位必然發(fā)生跳變。這樣，接收端就可以很容易地通過(guò)檢測(cè)該接收信號(hào)的相位變化來(lái)確定每個(gè)碼元的起止時(shí)刻，獲得碼元定時(shí)信息，這正是B方式被廣泛采用的主要原因之一。第45頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.17二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)相位矢量第46頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

4.3.4相對(duì)相移鍵控DPSK的解調(diào)

1、相干解調(diào)方式(極性比較法)：解調(diào)原理是對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼；對(duì)相對(duì)碼再進(jìn)行碼反變換，變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。

2、差分相干解調(diào)（相位比較法）：解調(diào)原理是直接比較前后碼元的相位差，從而恢復(fù)發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。由于解調(diào)的同時(shí)完成了碼反變換作用，故解調(diào)器中不需要碼反變換器。由于差分相干解調(diào)方式不需要專門(mén)的相干載波，因此是一種非相干解調(diào)方法。第47頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2DPSK信號(hào)相干解調(diào)器原理圖和解調(diào)過(guò)程各點(diǎn)時(shí)間波形設(shè)初態(tài)為1111001000第48頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.212DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)器原理圖和解調(diào)過(guò)程各點(diǎn)時(shí)間波形0參考反相第49頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六注：相位變化表示“1”

相位不變表示“0”

時(shí)，2DPSK的差分相干解調(diào)抽樣判決器的規(guī)則是：低電平判為1，高電平判為0。相位變化表示“0”

相位不變表示“1”

時(shí)，2DPSK的差分相干解調(diào)法，抽樣判決器的規(guī)則是：低電平判為0，高電平判為1。與二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的功率譜密度相類似，帶寬也是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。

第50頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

4.4QPSK系統(tǒng)

4.4.1QPSK、QDPSK調(diào)制

1.四相絕對(duì)移相鍵控（QPSK）

四相絕對(duì)移相調(diào)制利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元。我們把組成雙比特碼元中的前一信息比特用a表示，后一信息比特用b表示。雙比特碼元中兩個(gè)信息比特ab通常是按格雷碼（即反射碼）排列的，它與載波相位的關(guān)系如表4.1所示。

第51頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六表4.1雙比特碼元ab與載波相位的關(guān)系

雙比特碼元載波下相位(φk)abA方式B方式011000110°90°180°270°225°315°45°135°第52頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.22QPSK信號(hào)的相位矢量圖ab第53頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六QPSK的產(chǎn)生：（1）調(diào)相法。用調(diào)相法產(chǎn)生QPSK信號(hào)的組成方框圖如圖4.23(a)所示，圖中，串/并變換器將輸入的二進(jìn)制序列依次分為兩個(gè)并行的雙極性序列。設(shè)兩個(gè)序列中的二進(jìn)制數(shù)字分別為a和b，每一對(duì)ab稱為一個(gè)雙比特碼元。雙極性的a和b脈沖通過(guò)兩個(gè)平衡調(diào)制器分別對(duì)同相載波及正交載波進(jìn)行二相調(diào)制，得到圖4.23(b)中虛線矢量。將兩路輸出疊加，即得如圖4.23(b)中實(shí)線所示的四相移相信號(hào)，其相位編碼邏輯關(guān)系如表4.2所列。第54頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.23調(diào)相法的組成方框圖01-1+110010ππ/2ab-π/2B方式第55頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第56頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六表4.2QPSK信號(hào)相位編碼邏輯關(guān)系a1001b1100a路平衡調(diào)制器輸出b路平衡調(diào)制器輸出合成相位0°180°180°0°90°90°270°270°45°135°225°315°第57頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（2）相位選擇法。用相位選擇法產(chǎn)生QPSK信號(hào)的組成方框圖如圖4.24所示。圖中，四相載波發(fā)生器分別送出調(diào)相所需的四種不同相位的載波。按照串/并變換器輸出的雙比特碼元的不同，邏輯選相電路輸出相就相位的載波。例如，雙比特碼元ab為11時(shí)，輸出相位為45°的載波；ab為01時(shí)，輸出相位為135°的載波等。第58頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖4.24相位選擇法的組成方框圖B方式第59頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.相對(duì)移相鍵控（QDPSK）

QDPSK信號(hào)是利用前后碼元之間的相對(duì)相位變化來(lái)表示數(shù)字信息。若以前一雙比特碼元相位作為參考，并令Δφk為當(dāng)前雙比特碼元與前一雙比特碼元初相差，則信息編碼與載波相位變化關(guān)系如表4.3所示第60頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六表4.3

QDPSK信號(hào)載波相位編碼邏輯關(guān)系雙比特碼元載波相位變化(Δφk)ab01100011０°９０°１８０°２７０°A方式第61頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六QDPSK信號(hào)的產(chǎn)生：

QDPSK 信號(hào)的調(diào)制，可先將輸入的雙比特碼元經(jīng)碼變換器變換成相對(duì)碼后，再用此雙比特相對(duì)碼進(jìn)行四相絕對(duì)移相。

（1）碼變換加調(diào)相法產(chǎn)生QDPSK信號(hào)的組成原理圖如圖4.25所示。與QPSK信號(hào)產(chǎn)生器相比，該圖中僅在串/并變換器后多了一個(gè)碼變換器。第62頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六串/并變換載波相加+π/4移相平衡調(diào)制器平衡調(diào)制器碼變換器-π/4移相圖4.25QDPSK信號(hào)的調(diào)相法產(chǎn)生器方框圖A方式第63頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六本時(shí)刻到達(dá)的ab及所要求的相對(duì)相位變化前一碼元的狀態(tài)本時(shí)刻應(yīng)出現(xiàn)的碼元狀態(tài)anbncn-1dn-1θn-1cndnθn000°001011010°90°180°270°001011010°90°180°270°1090°001011010°90°180°270°1011010090°180°1270°0°11180°001011010°90°180°270°11010010180°270°0°90°01270°001011010°90°180°270°01001011270°0°90°180°第64頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六B方式第65頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

（2）碼變換加相位選擇法產(chǎn)生QDPSK信號(hào)的原理圖與相位選擇法產(chǎn)生QPSK信號(hào)的組成方框圖完全相同。不過(guò)，這里邏輯選相電路除按規(guī)定完成選擇載波的相位外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換成相對(duì)碼的功能。第66頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

4.4.2QPSK、QDPSK的解調(diào)

1.QPSK信號(hào)的解調(diào)

由于QPSK信號(hào)可以看作兩個(gè)載波正交2PSK信號(hào)的合成。因此，對(duì)QPSK信號(hào)的解調(diào)可以采用與2PSK信號(hào)類似的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)，即由兩個(gè)2PSK信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成，其組成方框圖如4.26所示。圖中的并/串變換器的作用與調(diào)制器中的串/并變換器相反，它是用來(lái)將上、下支路所得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)的。

第67頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六相干載波相乘器低通抽樣判決器π/2移相相乘器低通抽樣判決器并/串變換圖4.26QPSK信號(hào)解調(diào)方框圖yA(t)yB(t)XA(t)XB(t)B方式第68頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六設(shè)接收到的信號(hào)為s(t)=Acos(ωct+φk)其中，φk=π/4、3π/4、5π/4、7π/4上、下支路相乘器的輸出分別為yA(t)=A/2cosφk+A/2cos(2ωct+φk)yB(t)=A/2sinφk-A/2sin(2ωct+φk)經(jīng)LPF輸出后，分別為XA(t)=A/2cosφk

XB(t)=A/2sinφk第69頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六則抽樣判決器輸出為φk

的相位cosφk極性sinφk極性判決輸出abπ/4++113π/4-+015π/4--007π/4+-10第70頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六在2PSK信號(hào)相干解調(diào)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生180°相位模糊。同樣，對(duì)QPSK信號(hào)相干解調(diào)也會(huì)產(chǎn)生相位模糊問(wèn)題，并且是0°、90°、180°和270°四個(gè)相位模糊。因此，在實(shí)際中更實(shí)用的是四相相對(duì)移相調(diào)制，即QDPSK方式。第71頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2．QDPSK信號(hào)的解調(diào)

QDPSK信號(hào)的解調(diào)方法與2DPSK信號(hào)的解調(diào)方法相類似，也有極性比較法和相位比較法兩種。

（1）極性比較法第72頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六相干載波相乘器低通抽樣判決π/4移相相乘器低通-π/4移相抽樣判決碼元形成碼元形成碼反變換并/串變換圖4.27QDPSK信號(hào)極性比較法解調(diào)方框圖YC(t)YD(t)XC(t)XD(t)A方式第73頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六設(shè)接收到的信號(hào)為s(t)=cos(ωct+φk)其中，φk=0o、90o、180o、270o、上、下支路相乘器的輸出分別為yC(t)=1/2cos(φk+π/4)+1/2cos[2ωct+(φk-π/4)]yD(t)=1/2cos(φk-π/4)+1/2cos[2ωct+(φk+π/4)]經(jīng)LPF輸出后，分別為XC=cos(φk+π/4)

XD=cos(φk-π/4)第74頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六則抽樣判決器輸出為載波相位φk

上支路抽樣的極性下支路抽樣的極性判決輸出cd0o++0090o-+10180o--11270o+-01第75頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六QPSK逆碼變換關(guān)系第76頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期六綜上所述，對(duì)表所列的邏輯變換關(guān)系可分兩種情況討論：前一狀態(tài)上、下兩支路具有相同數(shù)據(jù)00或11時(shí)，即滿足

ci-1⊕di-1=0，則碼變換器輸出有

ai=ci⊕ci-1bi=di⊕di-1

(2)前一狀態(tài)上、下兩支路具有不同數(shù)據(jù)01或10時(shí)，即滿足

ci-1⊕di-1=1