基于FPGA的QPSK及OQPSK信號調(diào)制解調(diào)電路
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交錯正交相移鍵控(OQPSK)是繼QPSK之后發(fā)展起來的一種恒包絡數(shù)字調(diào)制技術，是QPSK的一種改進形式，也稱為偏移四相相移鍵控(offset-QPSK)，有時又稱為參差四相相移鍵控(SQPSK)或者雙二相相移鍵控(Double-QPSK)等。它和QPSK有眷同樣的相位關系，也是把輸入碼流分成兩路，然后進行正交調(diào)制。隨著數(shù)字通信技術的發(fā)展和廣泛應用，人們對系統(tǒng)的帶寬、頻譜利用率和抗干擾性能要求越來高。而與普通的QPSK比較，交錯正交相移鍵控的同相與正交兩支路的數(shù)據(jù)流在時問上相互錯開了半個碼元周期，而不像QPSK那樣I、Q兩個數(shù)據(jù)流在時間上是一致的(即碼元的沿是對齊的)。由于OQPSK信號中的I(同相)和Q(正交)兩個數(shù)據(jù)流，每次只有其中一個可能發(fā)生極性轉(zhuǎn)換，所以，每當一個新的輸入比特進入調(diào)制器的I或Q信道時，其輸出的OQPSK信號中只有0°、+90°三個相位跳變值，而根本不可能出現(xiàn)180°相位跳變。所以頻帶受限的OQPSK信號包絡起伏比頻帶受限的QPSK信號要小，而經(jīng)限幅放大后的頻帶展寬也少，因此，OQPSK性能優(yōu)于QPSK。實際上，OQPSK信號也叫做時延的QPSK信號。一般情況下QPSK信號兩路正交的信號是碼元同步的，而OQPSK信號與QPSK信號的區(qū)別在于其正交的信號錯開了半個碼元。
OQPSK信號的數(shù)學公式可以表示為：
對于恒包絡調(diào)制技術，由于一個已調(diào)制的信號頻譜特性與其相位路徑有著密切的關系(因為ω=dθ(t)／dt)，因此，為了控制已調(diào)制的信號頻率特性，就必須控制它的相位特性。恒包絡調(diào)制技術的發(fā)展正是圍繞著進一步改善已調(diào)制的相位路徑這一中心進行的。
OQPSK信號的產(chǎn)生原理可用圖4來說明。在圖4中，Tb／2的延遲電路用于保證I、Q兩路碼元能偏移半個碼元周期。BPF的作用則是形成QPSK信號的頻譜形狀，并保持包絡恒定。
OQPSK信號可采用正交相干解調(diào)方式解調(diào)，其解調(diào)原理如圖5所示。由圖5可以看出，OQPSK與QPSK信號的解調(diào)原理基本相同，其差別僅在于對Q支路信號抽樣判決時間比I支路延遲了Tb／2，這是因為在調(diào)制時，Q支路信號在時間上偏移了Tb／2，所以抽樣判決時刻也相應偏移了Tb／2，以保證對兩支路的交錯抽樣。
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