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QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种高效的相位调制技术,它通过改变载波信号的相位来传输数据。每个符号可以携带2比特信息,其调制解调过程包含以下关键环节:
调制过程 串并转换:输入比特流被分成两路并行数据(I路和Q路),每连续2比特分别进入同相和正交支路。例如,输入"1011"会被拆分为I路[1,1]和Q路[0,1]。 电平映射:根据格雷码规则将二进制数据转换为±1电平,如0→+1,1→-1,以减小相邻相位误码率。 载波调制:I路数据乘以余弦载波,Q路数据乘以正弦载波,两者叠加后生成QPSK信号。此时信号相位呈现四种可能:45°、135°、225°、315°。
解调过程 相干解调:接收端通过载波同步,用本地恢复的载波分别与信号相乘,分离出I路和Q路基带分量。 低通滤波:滤除高频分量后,获得包含噪声的模拟基带信号。 采样判决:在最佳采样时刻对信号抽样,通过零阈值判决恢复原始电平(正值为1,负值为0)。 并串转换:将并行的I/Q路数据重新合并为串行比特流。
关键设计考量 需要精确的载波同步和定时同步来避免相位模糊 采用差分编码可解决相干解调的相位模糊问题 星座图用于直观分析信号质量和解调性能