該 QPSK 系統框圖如下所示:
首先產生隨機的四位整數,經過 QPSK Modulator Baseband 進行星座圖映射,然後經過脈衝整形和調製後發送到高斯帶通信道中,在接收端首先進行解調,將帶通信號轉化為基帶信號,再經過符號同步和載波同步處理後進行處理
基帶 QPSK 信號波形為
使用格雷碼,相位偏移為 $\frac {\pi}{4}$
Up-conversion 模塊#
經過 4 倍符號率採樣後,經過 Complex to Real-Imag 模塊後轉化為 I、Q 兩路信號,使用滾降係數為 0.5 的升餘弦滾降濾波器進行脈衝整形,升餘弦濾波器的幅值響應如圖:
經過升餘弦滾降濾波器的信號為
頻譜為
由於升餘弦滾降濾波器被設置為 4 samples per symbol,因此採樣率變為 16MHz
然後與高頻載波信號相乘,相乘後的信號和頻譜為
可以看到頻譜的中心頻率已經變為載波的頻率
高斯信道#
信號的頻譜為
Down-conversion#
相乘後的頻譜和經過低通濾波後的頻譜如下所示
時域上的信號波形為
Digital baseband receiver#
首先經過升餘弦滾降接收濾波器,然後進行位同步和載波同步,最後輸出到解調器中
可以看到經過時間恢復和載波恢復後的眼圖張開的更大更規則
Timing Recovery#
由 Farrow 結構插值濾波器、定時誤差檢測、環路濾波器及插值控制器組成
插值控制器的內部結構為
插值控制器的輸出為