移动通信系统实验报告(3)

桂林航天工业学院学生实验报告

课程名称 移动通信系统 实验项目名称 通信原理实验室 学号 实验日期 专业班级 实验成绩 2015年 月 日 开课系（部）及实验室 学生姓名 指导教师 教师评语： 实验成绩评定 1 2 3 4 5 教师签名： 批改时间： 年 月 日 实验操作方法： □有创新 □有改进 □合理 □有缺陷 实验结果： □一次成功 □改进后成功 □ 不成功 文字表述： □简明通顺 □重复冗长 □没有实质内容 实验态度： □严谨认真 □循规蹈矩 □ 敷衍应付 课堂评价： □优秀 □良好 □中等 □及格 □不及格

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实验三 QPSK/OQPSK数字调制实验

一、实验目的

1、 掌握QPSK调制原理。 2、 了解OQPSK调制原理。

二、实验器材

1、 主控&信号源 一块 2、 10号、11号模块 各一块 3、 双踪示波器 一台 4、 连接线 若干

三、实验原理

（一）实验原理

1、实验原理框图

NRZ-I信号源CLKPN15BSINDin1串并变换NRZ-Q极性变换I-OUTI-IN10.7M-II极性变换调制输出Q-OUTQ-IN10.7M-QQ发射天线10# 软件无线电调制模块QPSK/OQPSK调制

QPSK/OQPSK调制框图

低通滤波增益调节复位开关TP4SIN分频COS低通滤波TP7压控电压+环路滤波-TP5VCO接收天线解调输入并串变换码元再生DoutBS-Out11# 软件无线电解调模块QPSK/OQPSK解调

QPSK/OQPSK解调框图

2、实验框图说明

QPSK/OQPSK调制实验框图中，基带信号经过串并变换处理，输出NRZ-I和NRZ-Q两路信号；然后分别经过极性变换处理，形成I-OUT和Q-out输出；再分别与10.7M正交载波相乘

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后叠加，最后输出QPSK/OQPSK调制信号。QPSK/OQPSK调制可以看作是两路BPSK信号的叠加。两路BPSK的基带信号分别是原基带信号的奇数位和偶数位，两路BPSK信号的载波频率相同，相位相差90度。OQPSK与QPSK相比，是两路BPSK调制基带信号的相位上的区别，QPSK两路基带信号是完全对齐的，OQPSK两路基带信号相差半个时钟周期。

QPSK/OQPSK解调实验框图中，接收信号分别与正交载波进行相乘，再经过低通滤波处理，然后将两路信号进行并串变换和码元判决恢复出原始的基带信号。其中，解调所用载波是由科斯塔斯环同步电路提取并处理的相干载波。 （二）实验步骤 实验项目一 QPSK调制

概述：本项目是观测QPSK调制信号的时域或频域波形，了解调制信号产生机理及成形波形的星座图。

1、关电，按表格所示进行连线。

源端口 信号源：PN 信号源：CLK 模块10：TH7(I-Out) 目的端口 连线说明 模块10：TH3(DIN1) 信号输入 模块10：TH1(BSIN) 时钟输入 模块10：TH6(I-In) I路成形信号加载频 Q路成形信号加载频 模块10：TH9(Q-Out) 模块10：TH8(Q-In) 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【QPSK/OQPSK数字调制】→【选配10、11号模块则选择】→【QPSK星座图观测及“硬调制”】。

3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率16KHz，载频为10.7MHz。 4、实验操作及波形观测。

（1）示波器探头CH1接10号模块TP8(NRZ-I)，CH2接10号模块TP9(NRZ-Q)，观测基带信号经过串并变换后输出的两路波形。

（2）示波器探头CH1接10号模块TP8(NRZ-I)，CH2接10号模块TH7(I-Out)，用直流耦合对比观测I路信号成形前后的波形。

（3）示波器探头CH1接10号模块TP9(NRZ-Q)，CH2接10号模块TH9(Q-Out)，用直流耦合对比观测Q路信号成形前后的波形。

（4）示波器探头CH1接10号模块TH7(I-Out)，CH2接10号模块TH9(Q-Out)， 调节示波器为XY模式，观察QPSK星座图。

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（5）示波器探头CH1接10号模块TH7(I-Out)，CH2接10号模块TP3(I)，对比观测I路成形波形的载波调制前后的波形。

（6）示波器探头CH1接10号模块TH9(Q-Out)，CH2接10号模块TP4(Q)，对比观测Q路成形波形的载波调制前后的波形。

（7）示波器探头CH1接10模块的TP1，观测I路和Q路加载频后的叠加信号，即QPSK调制信号。

注：适当调节电位器W1和W2使IQ两路载频幅度相同且最大不失真。

实验项目二 QPSK相干解调

概述：本项目是对比观测QPSK解调信号和原始基带信号的波形，了解QPSK相干解调的实现方法。

1、关电，保持上述实验项目一中的连线不变，继续按表格所示进行以下连线。

源端口 目的端口 连线说明 模块10：P1(调制输出) 模块11：P1(解调输入) 已调信号送入解调端 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【QPSK/OQPSK数字调制】→【选配10、11号模块则选择】→【QPSK星座图观测及“硬调制”】。

3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率16KHz，载频为10.7MHz。 4、实验操作及波形观测。

（1）示波器探头CH1接10号模块TH3(DIN1)，CH2接11号模块TH4(Dout)，适当调节11号模块压控偏置电位器W1来改变载波相位，对比观测原始基带信号和解调输出信号的波形。

（2）示波器探头CH1接10号模块TH1(BSIN)，CH2接11号模块TH5(BS-out)，对比观测原始时钟信号和解调恢复时钟信号的波形。

（3）示波器探头CH1接10号模块TP8(NRZ-I)，CH2接11号模块TP4，对比观测原始I路信号与解调后I路信号的波形。

（4）示波器探头CH1接10号模块TP9(NRZ-Q)，CH2接11号模块TP5，对比观测原始Q路信号与解调后Q路信号的波形。

注：有兴趣的或者需要巩固调制原理知识的同学可以选择设置主菜单【QPSK/OQPSK数字调制】→【选配10、11号模块则选择】中的【QPSK I路调制信号观测】、【QPSK Q路调制信号观测】以及【QPSK调制信号观测】，分别观测载频为256KHz的I路调制信号波形、Q

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路调制信号波形以及QPSK调制信号波形，输出测试点均为I-OUT。 实验项目三 OQPSK调制及解调

1、实验连线保持不变，与上述QPSK调制及解调的连线说明相同。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【QPSK/OQPSK数字调制】→【选配10、11号模块则选择】→【OQPSK星座图观测及“硬调制”】。参考实验项目一和实验项目二的步骤，观测模块中的相关测试点，了解OQPSK调制及解调的相关内容。

五、实验报告

1、分析OQPSK以及QPSK的调制结果的不同，进而分析其原理的区别。 2、结合实验波形分析实验电路的工作原理，简述其工作过程。

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