通信原理实验 QPSK调制解调实验 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 3:01:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

HUNAN UNIVERSITY

课程实验报告

题 目: 十 QPSK调制解调实验 指导教师: 学生姓名: 学生学号: 专业班级:

实验10 QPSK调制解调实验

一、实验目的

1. 掌握QPSK调制解调的工作原理及性能要求;了解IQ调制解调原理及特性

2. 进行QPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试方法了解载波在QPSK相干及非相干时 的解调特性 二、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。

用调相法产生QPSK调制原理框图如图所示,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行变换,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Acosωt和Asinωt进行调制,相加后即可得到QPSK信号。

二进制码经串并变换后的码型如图所示,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

三、实验步骤

在实验箱上正确安装基带成形模块(以下简称基带模块)、IQ调制解调模块(以下简称IQ模块)、码元再生模块(以下简称再生模块)和PSK载波恢复模块。 1、QPSK调制实验

a、关闭实验箱总电源,用台阶插座线完成连接 * 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。

b、按基带成形模块上“选择”键,选择QPSK模式(QPSK指示灯亮)。

c、用示波器观察基带模块上“NRZ-I,I-OUT,NRZ-Q,Q-OUT”的信号;并分别与“NRZ IN”信号进行对比,观察串并转换情况。

NRZ-I 与NRZ IN I-OUT与NRZ IN NRZ-Q 与NRZ IN Q-OUT与NRZ IN

d、观测IQ调制信号矢量图。 e、观测IQ调制载波信号。

f、用频谱分析仪观测调制后QPSK信号频谱。

2、QPSK相干解调实验。

a、关闭实验箱总电源,保持步骤2中的连线不变,用同轴视频线完成如下连接 * 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。

b、示波器探头分别接IQ解调“I-OUT”及“Q-OUT”端,观察解调波形。 c、对比观测解调前后I路信号

示波器探头分别接IQ解调“I-OUT”端及基带“I-OUT”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IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。

d、对比观测解调前后Q路信号

示波器探头分别接IQ解调“Q-OUT”端及基带“Q-OUT”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IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。

3、QPSK再生信号观察

a、关闭实验箱总电源,保持步骤1、2中的连线不变,用台阶插座线完成如下连接 * 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。

b、按再生模块上“选择”键,选择QPSK模式(QPSK指示灯亮)。 c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号

示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端,观察两路码元是否一致。若一致表示解调正确,若不一致可回到步骤2重新实验。 4、观测载波非相干时信号波形

断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线,将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来,此时载波不同步 。从步骤1开始再次观察各信号。

四、实验总结

通过本实验掌握QPSK调制解调的工作原理及性能要求;了解IQ调制解调原理及特性 进行QPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试方法了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。