《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 電源技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于OQPSK信號(hào)的調(diào)制技術(shù)的解決方案
基于OQPSK信號(hào)的調(diào)制技術(shù)的解決方案
摘要: 調(diào)制識(shí)別技術(shù)在軍,、民領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值,,近年來(lái)一直受到人們的關(guān)注,。隨著更多調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用,,調(diào)制識(shí)別技術(shù)也在不斷向前發(fā)展,并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,。目前已經(jīng)存在的數(shù)字頻帶傳輸方式有振幅鍵控(ASK),、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。并且,,數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分,,因此,數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制,。一些特殊的調(diào)制方式還有QAM,、MSK、GMSK,、OFDM,。在多進(jìn)制相移鍵控調(diào)制方式中
Abstract:
Key words :

    調(diào)制識(shí)別技術(shù)在軍、民領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值,,近年來(lái)一直受到人們的關(guān)注,。隨著更多調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用,調(diào)制識(shí)別技術(shù)也在不斷向前發(fā)展,,并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,。目前已經(jīng)存在的數(shù)字頻帶傳輸方式有振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK),。并且,,數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分,因此,,數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制,。一些特殊的調(diào)制方式還有QAM、MSK,、GMSK,、OFDM。在多進(jìn)制相移鍵控調(diào)制方式中,,四進(jìn)制(即QPSK)調(diào)制方式應(yīng)用最為廣泛,。

    1 QPSK基本原理

    理論上OPSK信號(hào)為頻帶無(wú)限寬的恒包絡(luò)信號(hào),但我們知道,,為避免干擾相鄰?fù)ǖ?,?shí)際信道總是限帶的,經(jīng)限帶后的QPSK信號(hào)已不能保持恒包絡(luò),,由于QPSK的I,、Q兩路數(shù)據(jù)信號(hào)的極性轉(zhuǎn)換時(shí)間相同,即碼元的沿是對(duì)齊的,,其信號(hào)的相位變化有0°,、±90°、180°4種,,其中180°相位變化的信號(hào)經(jīng)限帶后會(huì)出現(xiàn)包絡(luò)為0的現(xiàn)象,,這在實(shí)際信道是不希望出現(xiàn)的。OQPSK是針對(duì)QPSK的一種改進(jìn)形式,,OQPSK信號(hào)則把Q路信號(hào)和I路錯(cuò)開(kāi)了半個(gè)碼元周期(相對(duì)I路或Q路的碼元周期Ts而言),,因而信號(hào)的相位變化在任何一個(gè)的整數(shù)倍處都可能發(fā)生,但兩路信號(hào)的相位變化不會(huì)同時(shí)發(fā)生,,這樣,,輸出的OQPSK信號(hào)只有0°、±90°3種相位變化,,如圖1所示,,信號(hào)經(jīng)限帶后包絡(luò)的最大值與最小值之比約為,這就可以預(yù)計(jì),,它在實(shí)際信道中的特性將優(yōu)于QPSK信號(hào),。

    2 基帶信號(hào)的產(chǎn)生

    OQPSK中,同相和正交這兩信道如同兩個(gè)獨(dú)立的BPSK信道,可以分別進(jìn)行編碼,,因此,,在實(shí)際應(yīng)用中,OQPSK信號(hào)往往傳輸兩路不同信息,。以常用的直擴(kuò)通信為例,,若設(shè)偽碼時(shí)鐘速率為fs,信息碼速率為fx=fs/N,,時(shí)鐘速率為fc=fs,,則其實(shí)現(xiàn)的電路如圖2所示。

    由時(shí)鐘產(chǎn)生頻率為fc,,占空比為50%的時(shí)鐘信號(hào),,分兩路輸出。一路經(jīng)同相放大后作為I路偽碼的時(shí)鐘,,同時(shí),,對(duì)其進(jìn)行N次分頻后,作為I路信息碼的時(shí)鐘,。另一路經(jīng)反相放大后作為Q路偽碼的時(shí)鐘,,同時(shí),對(duì)其進(jìn)行N次分頻后,,作為Q路信息碼的時(shí)鐘,。同步控制使信息碼和偽碼處于同步。信息流經(jīng)串并變換后,,分別在I/Q選擇信號(hào)的控制下,,送入I路FIFO或Q路FIFO單元,F(xiàn)IFO單元以時(shí)鐘fx=fc/N的速率向編碼器發(fā)送信息數(shù)據(jù),,信息經(jīng)編碼后與偽碼異或生成基帶信號(hào),。由于I路和Q路信號(hào)的時(shí)鐘相差半個(gè)時(shí)鐘周期,因此,,I路基帶信號(hào)和Q路基帶信號(hào)也就錯(cuò)開(kāi)了半個(gè)時(shí)鐘周期,。

    3 OQPSK調(diào)制的實(shí)現(xiàn)

    由于在基帶信號(hào)中已對(duì)I/Q路信號(hào)進(jìn)行了的延時(shí)處理,因此,,OQPSK信號(hào)可由基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行正交調(diào)制產(chǎn)生,。雖然OQPSK信號(hào)通過(guò)BPF后包絡(luò)起伏小,但其在碼元轉(zhuǎn)換時(shí),,相位仍存在90°的跳變,,使信號(hào)頻譜高頻滾降慢,頻帶較寬,。為了抑制已調(diào)信號(hào)的帶外輻射,,分別對(duì)同相和正交支路的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼,,如雙碼元間隔升余弦脈沖,雙碼元間隔三角脈沖等,。雙碼元間隔升余弦脈沖可由式(1)表示:
  

  因此,,基本的OQPSK調(diào)制的實(shí)現(xiàn)電路框圖如圖3所示,直接實(shí)現(xiàn)OQPSK調(diào)制和經(jīng)升余弦脈沖形成器的信號(hào)頻譜分別如圖4和圖5所示,。在電路實(shí)現(xiàn)上,,采用集成器件可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),,增加可靠性,。如圖3中虛框部分可采用AD8346器件實(shí)現(xiàn)。該器件是工作在0.8~2.5 GHz的正交調(diào)制器,,在該頻段內(nèi),,I/Q路信號(hào)僅1度的相位誤差,0.2 dB幅度平衡特性和DC-70 MHz的基帶調(diào)制帶寬,,能較好的滿足設(shè)計(jì)要求,。

    雖然OQPSK的包絡(luò)起伏較小,但經(jīng)過(guò)非線性功率放大器后,,仍會(huì)將已調(diào)信號(hào)的頻譜展寬,,造成對(duì)相鄰信道的干擾。而若采用線性功率放大器,,則功率效率較差,。因此,人們采取了各種電路設(shè)計(jì)來(lái)改善功率放大器的動(dòng)態(tài)范圍,,圖6所示的笛卡爾負(fù)反饋電路就是其中的一種,。從功率放大器末端取出的負(fù)反饋信號(hào)與載波信號(hào)相乘后,恢復(fù)出的作負(fù)反饋的基帶信號(hào),。衰減控制用于控制反饋環(huán)路的增益,。一般來(lái)說(shuō),通過(guò)負(fù)反饋控制,,對(duì)于AB類(lèi)功率放大器,,能使功放后已調(diào)信號(hào)的帶外輻射降低20 dB以上。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    OQPSK信號(hào)不會(huì)發(fā)生π相位的突變現(xiàn)象,,因此限帶的OQPSK信號(hào)的包絡(luò)起伏小,。限帶OQPSK信號(hào)包絡(luò)的最大值與最小值之比約為2,該信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性功放后,,不會(huì)引起功率譜旁瓣有大的增生,,因此該信號(hào)在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用很廣泛。由于OQPSK調(diào)制有較高的傳輸可靠性和頻帶利用率,,目前,,它在移動(dòng)通信,、衛(wèi)星通信等各類(lèi)數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)用的較為廣泛。<

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。