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1、第六次通信系统实验报告QPSK、OQPSK、DQPSK与MSK的调制与解调一、实验目的1.1 了解多进制数字调制与解调的概念1.2 掌握QPSK调制与解调的原理及实现方法1.3 掌握OQPSK调制与解调的原理及实现方法1.4 掌握DQPSK调制与解调的原理及实现方法1.5 掌握MSK调制与解调的原理及实现方法二、实验内容2.1 分别采用A方式及B方式QPSK调制，观测调制信号的波形及星座图。2.2 对A方式及B方式的QPSK调制信号解调还原。2.3 分别采用A方式及B方式OQPSK调制，观测调制信号的波形及星座图。2.4 对A方式及B方式的OQPSK调制信号解调还原。2.5 分别采用A方式及B
2、方式DQPSK调制，观测调制信号的波形及星座图。2.6 对A方式及B方式的DQPSK调制信号解调还原。2.7 MSK调制，观测调制信号的波形及星座图。2.8 对MSK调制信号解调还原。三、实验结果及分析3.1 QPSK调制与解调实验3.1.1 说明为了便于我们观察调制信号，采用256分频使BS频率为7.8125KHz,实验中载波频率为7.8125KHz,以下调制实验的码元速率均采用此速率。调制类型选择拨码开关拨为Oool0000、0001,信号源上的码型选择拨为I100Ooo0、IIIOoO00、IlIll(X)0,码元速率选择拨为000000I0OlOlOllOe3.1.2 B方式的QPSK
3、调制实验(1)示波器双踪观测NRZ码经串并转换得到的“DI”和“DQ，结果如图1所示，图1中“DI”在上。图1“DI”与“DQ”波形图分析：图中“DI”与“DQ”波形均正确，合并后与所设置NRZ码型一致。(2)示波器双踪观测“DI”和“I路成形”及“DQ”和“Q路成形”的信号波形，结果如图2、图3所示，其中图2中“D1”在上，图3中“DQ”在上。图2“DI”和“I路成形”信号波形图3“DQ”和“Q路成形”信号波形(3)示波器双踪观测“I路成形”和“I路同相调制”及“Q路成形”和“Q路正交调制”的信号波形，结果如图4、图5所示，其中“I路成形”和“Q路成形”在上。图4“I路成形”和“I路同相调制
4、”信号波形图5“Q路成形”和“Q路正交调制”信号波形分析：上两图中可以清楚看出，“I路成形”调制后，I时为-sin,O时为sin；“Q路成形”调制后，O时为Cos,1时为-Cos。(4)双踪观测“I路调制”及“调制输出”信号波形，如图6所示，“I路调制”在上。图6“I路调制”及“调制输出”信号波形分析：“调制输出”为“I路调制”与“Q路调制”经过加法器所得，图中波形正确。(5)示波器观测“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形(即B方式的QPSK星座图)，结果如图7所示。图7“I路成形和Q路成形”信号的XY波形分析：所设NRZ码型为Il(X)OO00、11100000、IIlIlOO0,所以
5、导致星座图中左上方没有01码型所对应的相位。(6)改变NRZ码型为IloooO00、UlOooO0、11110100,示波器观测“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形(即B方式的QPSK星座图)，结果如图8所示。图8改变码型后“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形分析：改变码型后可见，添加Ol码型，则星座图显示出01所对应的相位3.1.3 A方式的QPSK调制实验调制类型选择拨码开关拨为OoolOOOK0001,信号源上的码型选择拨为I100OO00、11100000.11111000,码元速率选择拨为OoOoOO10、0l010110o(1)观测NRZ码经串并转换得到的“D1”和“D
6、Q”，如图9所示，其中“DI”在上。IiBkJUStopMPos:OOOOs图9“DI”与“DQ”波形图分析：图中“D1”与“DQ”波形均正确，合并后与所设置NRZ码型一致。(2)分别观测“DI”和“I路成形”及“DQ”和“Q路成形”信号，结果如图10、图11所示,其中“DI”、“DQ”在上。图10“DI”和“I路成形”信号波形图11“DQ”和“Q路成形”信号波形（3）示波器双踪观测“I路成形”和“I路同相调制”及“Q路成形”和“Q路正交调分析：上两图中可以清楚看出，“I路成形”调制后，1时为sin,0时为无，-1时为-sin；“Q路成形”调制后，。时为0,1时为cos。（4）双踪观测“I路调
7、制”及“调制输出”信号波形，如图14所示，“I路调制”在上。分析：“调制输出”为“I路调制”与“Q路调制”经过加法器所得，图中波形正确。(5)示波器观测“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形(即B方式的QPSK星座图)，结果如图15所示。类型持续CH1 CIiVI I格式对比度z 增加对比度减小图15“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形分析：所设NRZ码型为IloOOo00、IlIOoOO0、11111000,所以导致星座图中下方没有01码型所对应的相位。(6)改变NRZ码型为IlOooO00、11100000 11110100,示波器观测“】路成形”和“Q路成形图16改变码型后“I
8、路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形分析：改变码型后可见，添加01码型，则星座图显示出01所对应的相位。3.1.4 B方式的QPSK解调实验为了便于我们在解调实验中能完全滤除掉载波，并保留基带成形信号，采用2048分频使BS频率为976.5625Hz,实验中载波频率仍为7.8125KHz,则选定截止频率为3.75KHz的滤波器能将载波及其高次谐波滤除，并保留了基带成形信号，这样才能通过对基带成形信号的判决来正确的解调出NRZ码，以下解调实验均采用此速率。调制类型选择拨码开关及解调类型选择拨码开关都拨为OoolOOO0、0010,信号源上的码型选择拨为IlOOoO00、IlIOoO00、Ill
9、lIO00,码元速率选择拨为OoloOo00、0100100Oo(1)双踪观测“】路成形”和“】路解调”，结果如图17所示，其中“I路成形”在上。图17 “I路成形”和“I路解调”波形图A1：CHI 能阚UtAbOfl / 725mV 12iS3Hz(2)示波器双踪观测”【路成形”和“I路滤波”，结果如图18所示，“I路成形”在上。CH1频率1213Hz?CH1峰-峰值7OOVCH2频率122.1HzCH2峰-峰值_472VCHI无图18“I路成形”和“I路滤波”信号波形分析：可以看到，I路滤波后所得波形与I路成形起伏一致，稍有毛刺，但这些毛刺不会影响对原信号的恢复。所以滤波结果可接受。(3)
10、示波器双踪观测“Q路成形”和“Q路解调”，结果如图19所示，图19中“Q路成形”在上。图19Q路成形”和“Q路解调”波形图，1_TLTLJLnJLJWASURECH1频率12ZoHZCHI峰-峰值7冰（4）示波器双踪观测“Q路成形”和“Q路滤波”，结果如图20所示。.FCH2频率12ZIW三B三ttH1128mV122072H2图20“Q路成形”和“Q路滤波”信号波形分析：图20同图18相似，基于相同的原因，可认为该滤波结果是正确的。（5）示波器双踪观测“调制DI”和“解调DI”及“调制DQ”和“解调DQ”的信号波形，结果如图21、图22所示。图21 “调制DI”和“解调DI”信号波形图22
11、“调制DQ和解调DQ”信号波形分析：图21, 22中，解调后波形与发送信号波形一致。调制与解调正确。(6)示波器观测“I路滤波”和“Q路滤波”信号的X-Y波形(即星座图)，结果如图23所示。DlSPLAY 类型 陶 持续格式对比度 增加对比度 温小XVMode图23 “I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形分析：所设NRZ码型为Il(X)OO00、11100000、IIlIlOO0,所以导致星座图中左上方没 有01码型所对应的相位。(7)改变NRZ码型为IlOOOO00、IllOoO00、IlllOl00,示波器观测“I路滤波”和“Q 路滤波”信号的X-Y波形(即星座图)，结果如图24所示。
12、图24改变码型后“I路滤波”和“Q路滤波”信号的XY波形分析：改变码型后可见，添加01码型，则星座图显示出01所对应的相位。3.1.5 A方式的QPSK解调实验调制类型选择拨码开关及解调类型选择拨码开关都拨为OoOlOO01、0010,信号源上的码型选择拨为IlOooO00、IIIoOO00、IllIIo00,码元速率选择拨为OOIOoO00、OlOOlOOOe(1)示波器双踪观测“I路成形”和“I路解调”，结果如图25所示，图25中“I路成形”在上。21t1：lllll.12M弼便燃隹架盛iCH1/2t，VW显示屏按钮以改变测量图25“I路成形”和“I路解调”波形图(2)示波器双踪观测“I路
13、成形”和“I路滤波”，结果如图26所示。图26“I路成形”和“I路滤波”信号波形分析：可以看到，I路滤波后所得波形与I路成形起伏一致，稍有毛刺，但这些毛刺不会影响对原信号的恢复。滤波结果可接受。(3)双踪观测“Q路成形”和“Q路解调”，如图27所示，其中“Q路成形”在上。图27“Q路成形”和“Q路解调”波形图（4）示波器双踪观测“Q路成形”和“Q路滤波”，结果如图28所示。图28“Q路成形”和“Q路滤波”信号波形分析：可以看到，Q路滤波后所得波形与Q路成形起伏一致，稍有毛刺，但这些毛刺不会影响对原信号的恢复。滤波结果可接受。（5）示波器双踪观测“调制DI”和“解调DI”及“调制DQ”和“解调D
14、Q”的信号波形，结果如图29、图30所示。图29 “调制DI”和“解调DI”信号波形图30 “调制DQ和解调DQ”信号波形分析：图21, 22中，解调后波形与发送信号波形一致。调制与解调正确。maw（6）示波器观测“I路滤波”和“Q路滤波”信号的X-Y波形，结果如图31所示。类七持续丽格式对比度增加对比度一彼小图31“I路成形”和“Q路成形”信号的X-Y波形分析：所设NRZ码型为HOOOOO0、IIlOOO00、11111000,所以导致星座图中下方没有01码型所对应的相位。(7)改变NRZ码型为IlOOOO00、11100000. 11110100,示波器观测“I路滤波”和“Q 路滤波”信号
15、的X-Y波形(即星座图)，结果如图32所示。图32改变码型后“I路滤波”和“Q路滤波”信号的X-Y波形分析：改变码型后可见，添加01码型，则星座图显示出01所对应的相位。3.2 OQPSK调制与解调实验3.2.1 说明为了便于我们观察调制信号，采用256分频使BS频率为7.8125KHz,实验中载波频率为7.8125KHz,以下调制实验的码元速率均采用此速率。调制类型选择拨码开关拨为00001000、0001,信号源上的码型选择拨为IIlll(X)0、IIloOo00、I100Ooo0,码元速率选择拨为Oooooo10、OlOlOllOe频率S706HZCH2 峰一峰值 3网CH13.2.2 B方式的OQPSK调制实验(1)观测NRZ码经串并转换得到的“DI
