基于OQPSK信號的調(diào)制技術(shù)的解決方案

    調(diào)制識別技術(shù)在軍、民領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用價值，近年來一直受到人們的關(guān)注。隨著更多調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用，調(diào)制識別技術(shù)也在不斷向前發(fā)展，并應(yīng)用于各個領(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)字信息有二進制和多進制之分，因此，數(shù)字調(diào)制可分為二進制調(diào)制和多進制調(diào)制。一些特殊的調(diào)制方式還有QAM、MSK、GMSK、OFDM。在多進制相移鍵控調(diào)制方式中，四進制(即QPSK)調(diào)制方式應(yīng)用最為廣泛。

    1 QPSK基本原理

    理論上OPSK信號為頻帶無限寬的恒包絡(luò)信號，但我們知道，為避免干擾相鄰?fù)ǖ溃瑢嶋H信道總是限帶的，經(jīng)限帶后的QPSK信號已不能保持恒包絡(luò)，由于QPSK的I、Q兩路數(shù)據(jù)信號的極性轉(zhuǎn)換時間相同，即碼元的沿是對齊的，其信號的相位變化有0°、±90°、180°4種，其中180°相位變化的信號經(jīng)限帶后會出現(xiàn)包絡(luò)為0的現(xiàn)象，這在實際信道是不希望出現(xiàn)的。OQPSK是針對QPSK的一種改進形式，OQPSK信號則把Q路信號和I路錯開了半個碼元周期(相對I路或Q路的碼元周期Ts而言)，因而信號的相位變化在任何一個的整數(shù)倍處都可能發(fā)生，但兩路信號的相位變化不會同時發(fā)生，這樣，輸出的OQPSK信號只有0°、±90°3種相位變化，如圖1所示，信號經(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，它在實際信道中的特性將優(yōu)于QPSK信號。

    2 基帶信號的產(chǎn)生

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

    由時鐘產(chǎn)生頻率為fc，占空比為50％的時鐘信號，分兩路輸出。一路經(jīng)同相放大后作為I路偽碼的時鐘，同時，對其進行N次分頻后，作為I路信息碼的時鐘。另一路經(jīng)反相放大后作為Q路偽碼的時鐘，同時，對其進行N次分頻后，作為Q路信息碼的時鐘。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選擇信號的控制下，送入I路FIFO或Q路FIFO單元，F(xiàn)IFO單元以時鐘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。由于I路和Q路信號的時鐘相差半個時鐘周期，因此，I路基帶信號和Q路基帶信號也就錯開了半個時鐘周期。

    3 OQPSK調(diào)制的實現(xiàn)

    由于在基帶信號中已對I／Q路信號進行了的延時處理，因此，OQPSK信號可由基帶信號對載波進行正交調(diào)制產(chǎn)生。雖然OQPSK信號通過BPF后包絡(luò)起伏小，但其在碼元轉(zhuǎn)換時，相位仍存在90°的跳變，使信號頻譜高頻滾降慢，頻帶較寬。為了抑制已調(diào)信號的帶外輻射，分別對同相和正交支路的數(shù)字信號進行編碼，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：