南台科技大学电子工程系专题实施要点.doc

南 臺 科 技 大 學 電 子 工 程 系 實務專題研究規劃書 題目 (QPSK與OQPSK訊號經弱非線性放大器輸出之訊號品質研究 指導教授 ( 林福林 班 級 ( 網通三甲 學生 ( 陳溢盛 石煜丞 學號 ( 4A036065 4A036050 研究計畫內容： (一)摘要 PSK和QPSK是在通訊領域中兩種重要的調變技術。本文主要目的是利用Matlab撰寫模擬程式來探討這兩種調變訊號經過弱非線性放大器輸出之訊號品質，透過誤差向量振幅值(Error Vector Magnitude, EVM)做比較，以深入了解兩種調變訊號經過弱非線性放大器的性能優劣。 (二)研究動機與研究問題說明 1.研究動機 近年來數位通訊快速發展，屬於PSK (Phase shift keying)系列的數位調變機制常被使用，例如BPSK、QPSK?等等。QPSK?基本上就是兩組正交BPSK的組合，所以QPSK所需要的傳輸頻寬只要BPSK的一半，但是在AWGN通道卻有相同的位元錯誤率(BER)，如果電路複雜度不列入考濾，則幾乎所有的通訊標準都會偏向選擇QPSK。OQPSK是將QPSK的Q訊號延遲一個位元的時間，，OQPSK。 在無線通訊運用上，功率放大器的線性度會影響到訊號的輸出品質，而不同的調變訊號受到非線性的影響也不同，本文希望透過撰寫模擬程式來研究兩種調變訊號經過弱非線性放大器的性能優劣。 2.問題定義與說明 QPSK的產生可以如下所示： (1) 或者 (2) 其中為一個符號(symbol)的能量，為一個符號的時間，假設為格雷編碼(Gray-encoded )，代表11，代表01，代表00，代表10，圖為簡單的QPSK調變系統方塊圖，圖則是QPSK的模擬結果。 圖：QPSK調變系統方塊圖 圖：QPSK之模擬結果。(a) 基頻訊號，(b) 調變訊號，(c) 向量圖，(d)功率頻譜。() 文獻回顧與探討 對於一般的功率放大器來說，AM-PM的失真通常可以忽略之，若只針對AM-AM來做討論，則三階多項式近似法是一種可行的模式。假設輸入為，則輸出可表示為 (3) 考慮雙音測試，輸入信號為，將輸入信號代入計算後可以發現輸出信號的頻譜由、、、、、、等頻率所組成，其中和是三階的交互調變失真，其頻率和主頻率(、)幾乎相同，因此無法濾除，所以對系統有很大的影響。 圖 [3]說明了當輸入非線性元件之訊號為數位調變訊號時，傳統的量測無法適當的說明訊號劣化的程度，此時錯誤向量大小 (Error vector magnitude, EVM) 則成了較適當的描述量，他們的定義如圖所示。EVM 定義為誤差向量之均方根值。文獻，PSK和QPSK做比較研究，QPSK會表現的比QPSK還好。 圖 . 當輸入非線性元件之訊號為數位調變訊號時，訊號劣化程度的說明 圖 4. EVM 定義之圖示 研究方法及步驟 研究方法，Matlab程式經過弱非線性放大器的性能優劣。研究步驟： 熟悉MATLAB軟體操作練習撰寫MATLAB程式程式程式設計 4