无线通信中的IQ调制BPSK调制QPSK调制16QAM调制的理解.docx
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无线通信中的IQ调制BPSK调制QPSK调制16QAM调制的理解.docx
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无线通信中的IQ调制BPSK调制QPSK调制16QAM调制的理解
先从IQ调制说起:
IQ调制:
IQ解调原理:
Linux下使用GNUOctave运行下面的代码:
MATLAB
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t=-1:
0.001:
1;
f=1;
y=cos(2*pi*2*f*t);
subplot(1,2,1);plot(t,y);
y=sin(2*pi*2*f*t);
subplot(1,2,2);plot(t,y);
前面我们讲了IQ调制和解调的原理,下来我们看一下如何应用IQ调制来实现MPSK调制(QPSK、8PSK等)、MQAM调制(16QAM、64QAM等)。
先来了解一下BPSK(BinaryPhaseShiftKeying,二相相移键控)
如何用IQ调制实现QPSK调制?
Linux下使用GNUOctave运行下面的代码:
MATLAB
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%输入信号
>>subplot(4,1,1);
>>t=0:
0.001:
8;
>>d=[00;0.51;11;1.50;21;2.51;30;3.50;40;4.51;51;5.50;61;6.51;70;7.50];
>>s=pulstran(t-0.25,d,'rectpuls',0.5);plot(t,s);
>>axis([08-0.51.5]);
>>text(0.25,1.2,'0');text(0.75,1.2,'1');text(1.25,1.2,'1');text(1.75,1.2,'0');
>>text(2.25,1.2,'1');text(2.75,1.2,'1');text(3.25,1.2,'0');text(3.75,1.2,'0');
>>text(4.25,1.2,'0');text(4.75,1.2,'1');text(5.25,1.2,'1');text(5.75,1.2,'0');
>>text(6.25,1.2,'1');text(6.75,1.2,'1');text(7.25,1.2,'0');text(7.75,1.2,'0');
MATLAB
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%I路信号
>>subplot(4,1,2);
>>t=0:
0.001:
8;
>>a=1/sqrt
(2);
>>d=[0-a;1+a;2-a;3+a;4-a;5+a;6-a;7+a];
>>s=pulstran(t-0.5,d,'rectpuls');plot(t,s);
>>axis([08-22]);
>>text(0.5,1.5,'-0.7');text(1.5,1.5,'+0.7');text(2.5,1.5,'-0.7');text(3.5,1.5,'+0.7');
>>text(4.5,1.5,'-0.7');text(5.5,1.5,'+0.7');text(6.5,1.5,'-0.7');text(7.5,1.5,'+0.7');
MATLAB
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%Q路信号
>>subplot(4,1,3);
>>t=0:
0.001:
8;
>>d=[0+a;1-a;2-a;3+a;4+a;5-a;6-a;7+a];
>>s=pulstran(t-0.5,d,'rectpuls');plot(t,s);
>>axis([08-22]);
>>text(0.5,1.5,'+0.7');text(1.5,1.5,'-0.7');text(2.5,1.5,'-0.7');text(3.5,1.5,'+0.7')
>>text(4.5,1.5,'+0.7');text(5.5,1.5,'-0.7');text(6.5,1.5,'-0.7');text(7.5,1.5,'+0.7')
MATLAB
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%QPSK调制信号
>>subplot(4,1,4);
>>t=0:
0.001:
8;
>>d1=[0-a;1+a;2-a;3+a;4-a;5+a;6-a;7+a];
>>s1=pulstran(t-0.5,d1,'rectpuls').*cos(2*pi*5*t);
>>d2=[0+a;1-a;2-a;3+a;4+a;5-a;6-a;7+a];
>>s2=pulstran(t-0.5,d2,'rectpuls').*sin(2*pi*5*t);
>>plot(t,s1-s2);
>>axis([08-22]);
>>text(0.3,1.5,'3\pi/4');text(1.3,1.5,'7\pi/4');text(2.3,1.5,'5\pi/4');text(3.3,1.5,'\pi/4');
>>text(4.3,1.5,'3\pi/4');text(5.3,1.5,'7\pi/4');text(6.3,1.5,'5\pi/4');text(7.3,1.5,'\pi/4');
QPSK调制的星座图
星座图,就是说一个坐标,如高中的单位圆,横坐标是I,纵坐标是Q,相应于投影到I轴的,叫同相分量,同理投影到Q轴的叫正交分量。
由于信号幅度有差别,那么就有可能落在单位圆之内。
具体地说,64QAM,符号有64个,等于2的6次方,因此每个符号需要6个二进制来代表才够用。
这64个符号就落在单位圆内,根据幅度和相位的不同落的地方也不同。
从其中一个点跳到另一个点,就意味着相位调制和幅度调制同时完成了。
”
QPSK的映射关系可以随意定吗?
还以发送数据是11为例,接收数据误判为10和00的概率要高于误判为01的概率。
11误判为10错了1个比特,但11误判为00却错了2个比特。
综上所述,在相同的信道条件下,采用00↔π/4、01↔3π/4、10↔5π/4、11↔7π/4映射关系的QPSK调制的误比特率要高于采用00↔π/4、01↔3π/4、11↔5π/4、10↔7π/4映射关系。
象00、01、11、10这样,相邻的两个码之间只有1位数字不同的编码叫做格雷码。
QPSK调制中使用的就是格雷码。
十进制数
自然二进制数
格雷码
0
0000
0000
1
0001
0001
2
0010
0011
3
0011
0010
4
0100
0110
5
0101
0111
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0110
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如何使用IQ调制实现8PSK?
如何使用IQ调制实现16QAM?
注:
前面讲的PSK调制(QPSK、8PSK),星座图中的点都位于单位圆上,模相同(都为1),只有相位不同。
而QAM调制星座图中的点不再位于单位圆上,而是分布在复平面的一定范围内,各点如果模相同,则相位必不相同,如果相位相同则模必不相同。
星座图中点的分布是有讲究的,不同的分布和映射关系对应的调制方案的误码性能是不一样的,这里不再展开去讲。
利用IQ调制实现BPSK调制
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- 无线通信 中的 IQ 调制 BPSK QPSK 16 QAM 理解
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