QPSK

目錄
·簡(jiǎn)介
·QPSK-原理
·QPSK-特點(diǎn)





簡(jiǎn)介
四相相移鍵控信號(hào)簡(jiǎn)稱“QPSK”。它分為絕對(duì)相移和相對(duì)相移兩種。由于絕對(duì)相移方式存在相位模糊問(wèn)題，所以在實(shí)際中主要采用相對(duì)移相方式QDPSK。它具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信中，成為現(xiàn)代通信中一種十分重要的調(diào)制解調(diào)方式。
　　QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語(yǔ)簡(jiǎn)稱，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。
　　在數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式中QPSK四相移鍵控是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強(qiáng)的抗干擾性、在電路上實(shí)現(xiàn)也較為簡(jiǎn)單。
　　相關(guān)：在HFC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，從用戶線纜調(diào)制解調(diào)器發(fā)往上行通道的數(shù)據(jù)采用QPSK方式調(diào)制，并用TDMA方式復(fù)用到上行通道。
　　相關(guān)：在有線電視系統(tǒng)中，衛(wèi)星（大鍋）輸出的就是QPSK信號(hào)。
　　QPSK是英文QuadraturePhaseShiftKeying的縮略語(yǔ)簡(jiǎn)稱，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。四相相移鍵控信號(hào)簡(jiǎn)稱“QPSK”。它分為絕對(duì)相移和相對(duì)相移兩種。

QPSK-原理

QPSK數(shù)字解調(diào)包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換、抽取或插值、匹配濾波、時(shí)鐘和載波恢復(fù)等。
　　在實(shí)際的調(diào)諧解調(diào)電路中，采用的是非相干載波解調(diào)，本振信號(hào)與發(fā)射端的載波信號(hào)存在頻率偏差和相位抖動(dòng)，因而解調(diào)出來(lái)的模擬I、Q基帶信號(hào)是帶有載波誤差的信號(hào)。這樣的模擬基帶信號(hào)即使采用定時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘進(jìn)行取樣判決，得到的數(shù)字信號(hào)也不是原來(lái)發(fā)射端的調(diào)制信號(hào)，誤差的積累將導(dǎo)致抽樣判決后的誤碼率增大，因此數(shù)字QPSK解調(diào)電路要對(duì)載波誤差進(jìn)行補(bǔ)償，減少非相干載波解調(diào)帶來(lái)的影響。此外，ADC的取樣時(shí)鐘也不是從信號(hào)中提取的，當(dāng)取樣時(shí)鐘與輸入的數(shù)據(jù)不同步時(shí)，取樣將不在最佳取樣時(shí)刻進(jìn)行所得到的取樣值的統(tǒng)計(jì)信噪比就不是最高，誤碼率就高，因此，在電路中還需要恢復(fù)出一個(gè)與輸入符號(hào)率同步的時(shí)鐘，來(lái)校正固定取樣帶來(lái)的樣點(diǎn)誤差，并且準(zhǔn)確的位定時(shí)信息可為數(shù)字解調(diào)后的信道糾錯(cuò)解碼提供正確的時(shí)鐘。校正辦法是由定時(shí)恢復(fù)和載波恢復(fù)模塊通過(guò)某種算法產(chǎn)生定時(shí)和載波誤差，插值或抽取器在定時(shí)和載波誤差信號(hào)的控制下，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后的取樣值進(jìn)行抽取或插值濾波，得到信號(hào)在最佳取樣點(diǎn)的值，不同芯片采用的算法不盡相同，例如可以采用據(jù)輔助法(DA)載波相位和定時(shí)相位聯(lián)合估計(jì)的最大似然算法。

QPSK-特點(diǎn)
特性分析
四相相移調(diào)制是利用載波的四種不同相位差來(lái)表征輸入的數(shù)字信息，是四進(jìn)制移相鍵控。QPSK是在M=4時(shí)的調(diào)相技術(shù)，它規(guī)定了四種載波相位，分別為45°，135°，225°，275°，調(diào)制器輸入的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)字序列，為了能和四進(jìn)制的載波相位配合起來(lái)，則需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換為四進(jìn)制數(shù)據(jù)，這就是說(shuō)需要把二進(jìn)制數(shù)字序列中每?jī)蓚�(gè)比特分成一組，共有四種組合，即00，01，10，11，其中每一組稱為雙比特碼元。每一個(gè)雙比特碼元是由兩位二進(jìn)制信息比特組成，它們分別代表四進(jìn)制四個(gè)符號(hào)中的一個(gè)符號(hào)。QPSK中每次調(diào)制可傳輸2個(gè)信息比特，這些信息比特是通過(guò)載波的四種相位來(lái)傳遞的。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號(hào)的相位來(lái)判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。
　　數(shù)字調(diào)制用“星座圖”來(lái)描述，星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個(gè)基本參數(shù)：（1）信號(hào)分布；（2）與調(diào)制數(shù)字比特之間的映射關(guān)系。星座圖中規(guī)定了星座點(diǎn)與傳輸比特間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為“映射”，一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號(hào)分布和映射完全定義，即可由星座圖來(lái)完全定義。
　　首先將輸入的串行二進(jìn)制信息序列經(jīng)串－并變換，變成m=log2M個(gè)并行數(shù)據(jù)流，每一路的數(shù)據(jù)率是R/m，R是串行輸入碼的數(shù)據(jù)率。I/Q信號(hào)發(fā)生器將每一個(gè)m比特的字節(jié)轉(zhuǎn)換成一對(duì)（pn，qn）數(shù)字，分成兩路速率減半的序列，電平發(fā)生器分別產(chǎn)生雙極性二電平信號(hào)I(t)和Q(t)，然后對(duì)coswct和sinwct進(jìn)行調(diào)制，相加后即得到QPSK信號(hào)。
　　QPSK是一種頻譜利用率高、抗干擾性強(qiáng)的數(shù)調(diào)制方式, 它被廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中. 適合衛(wèi)星廣播。例如，數(shù)字衛(wèi)星電視DVB2S 標(biāo)準(zhǔn)中，信道噪聲門限低至4. 5 dB，傳輸碼率達(dá)到45M bös，采用QPSK 調(diào)制方式，同時(shí)保證了信號(hào)傳輸?shù)男�率和誤碼性能。

• 通信詞典解釋