QPSK信号调制器系统设计.doc

QPSK调制电路的系统设计 摘要：本课题主要内容是在介绍信号、调制和解调的基本原理，对调制、解调及其形成的波形从理论上作一定的分析和讨论；着重于介绍调制器的电路原理及设计方法。 关键词：QPSK，调制 目 录 1 前言 - 3 - 1.1 课题背景 - 3 - 1.2 课题简介 - 3 - 1.3 数字调制的特点及分类 - 4 - 2 二进制数字调制原理 - 5 - 2.1 调制定理 - 5 - 2.2 基本原理 - 6 - 3 二进制振幅键控（2ASK） - 8 - 3.1 二进制振幅键控的调制与解调 - 8 - 3.2 单边带和残余边带调制的概念 - 9 - 4 二进制移频键控（2FSK） - 9 - 4.1 2FSK信号的产生和解调 - 9 - 5 二进制移相键控 - 10 - 5.1 二进制移相键控及二进制差分相位键控（2PSK）及（2DPSK） - 10 - 6 数字调制器的设计过程 - 13 - 6.1 总体设计方案 - 13 - 6.1.1 信源部分 - 14 - 6.1.2 调制部分 - 15 - 6.2 具体电路设计 - 15 - 6.2.1 并行码产生电路 - 15 - 6.2.2 八选一 - 16 - 6.2.3 倒相与抽样器 - 18 - 6.2.4 码变换器 - 19 - 6.2.5 晶振电路 - 19 - 6.2.6 ÷2分频器 - 20 - 6.2.7 多路分频器（÷2、÷4、÷8、÷16分频） - 22 - 6.2.8 滤波器A和滤波器B - 23 - 6.2.9 放大器 - 24 - 6.2.10 2FSK、2ASK调制 - 25 - 6.2.11 2DPSK与2PSK调制 - 27 - 7 电路安装和调试 - 28 - 7.1 电路安装和调试 - 28 - 7.2 测试结果 - 29 - 8 结束语 - 31 - 9 致谢 - 32 - 10 附录 - 33 - 10.1 附录一：数字调制器总电路图 - 33 - 10.2 附录二：内容摘要（译文） - 34 - 10.3 附录三: 外文翻译（原文） - 34 - 前言 课题背景 无线通信在现代社会中起着举足轻重的作用。从日常生活到航空航天，从工商业运作到军事领域，无线通信得到了越来越广泛的应用。自十九世纪末马可尼发明无线电报以来，无线通信己经历了一百多年的发展，形成了各种各样的通信模式与体制，如卫星通信系统，微波中继通信系统，蜂窝移动通信系统，无线寻呼系统，集群通信系统等等。调制方式更是种类繁多，如模拟调制的AMDSB、SSB、FM等；数字调制的ASKPSK、FSK等数字调制的三大类还包含许多适用于不同场合的具体调制技术。 现代数字调制技术的发展，使得传输速率和频谱的利用率进一步得到提高，功率更加节省。在相同的码元速率下，多进制系统的信息传输速率显然比二进制系统高，但信息速率的提高是以牺牲功率为代价的。显然增大码元宽度，就会增加码元的能量，同时也减少了由于信道特性引起的码间串扰等。恒包络调制适用于限带非线性信道中，能有效地防止非线性引起的幅效应，节省功率，提高频谱的利用率。多进制调制和恒包络调制这两种技术结合在一起能取得更好的调制效果。 对于数字蜂窝系统，调制技术决定了每km用户数、发送率和频带利用率(指信道带宽上每秒每赫可发送的bits数目)。当选择相配的蜂窝调制技术时，一定要考虑高功率效率、高带宽利用率、低输出边带辐射、对多径衰落低灵敏度、常数包络、低成本、实现容易等因素。当然不可能选择一种具有所有优点的调制方法，实际上每种方法都有一定的局限性，并且相互制约。比如说高的带宽利用率需要很大的信号装置，并且在信号发送时需要加大发射功率。而 QPSK调制解调在性能上要优于FSK、ASK、PSK等调制方式。 数字调制技术在数字通信中占有非常重要的地位为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制。 中国电信市场全局性的战略重组基本完成，电信业迅速发展，并呈现出四方面的发展趋势。 据信息产业部公布的信息，截止到2003年第一季度，全国电话总数达到4.47亿户，其中固定电话用户2.26亿户，移动电话用户2.21亿户。据估计，2003年6月份移动电话用户数将超过固定电话用户数。中国通信网络规模容量目前已跃居世界第一位。在信息产业部确定的2003年中国信息产业宏观调控计划中，2003年中国通信业务收入将达到5067亿元，增长11%，其中，电信4510亿元。通信固定资产投资2100亿元，发展固定电话用户3300万户，移动电话用户5200万户，移动电话普及率将达到21%。这一计划表明中国电信产业的发展前景依然广阔 在实际的通信系统中不少都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的某些参量随基带信号的变化而变化