【《QPSK通信系统分析的国内外文献综述》2100字】

QPSK通信系统研究的国内外文献综述随着通信技术与计算机和数字信号处理技术融合，时代发生了巨大的变化。通信技术与数字信息处理技术、计算机技术、控制技术等相结合，形成了现代通信技术。通俗的讲，通信就是用各种各样传输方式将信息从发送端传输到接收端。通信的目的就是有效地传递和交换信息，包括准确性和实时性。作为通信领域的一个重要组成，数字调制技术也得到了快速的发展。通过调制基带信号，基带信号的频谱被移到适合在信道上传输的频带。因此，它也使得在有限的带宽内传输更高速度的数据成为了可能。与过去一直使用的模拟调制比较，数字调制技术在数据传输上具有更好的准确性和抗干扰性。早在19世纪初，人们就开始使用电信号来传递信息。直到1837年，莫尔斯发明了电报，开启了时代的新纪元。随后的几个世纪，通信技术的发展一共经历了三次时代变更：第一次变更是以1837年电报（摩尔斯电码）发明为节点的初级阶段；第二次变更是现代传播阶段，始于1948年香农的信息论；第三次变更是以1980年左右发展起来的光纤通信为典型，以综合业务数字网的迅速崛起为节点的现代通信阶段。新的数字调制与过去的一些离散数字/模拟调制技术有很多相同点。与开关键控和频移键控类似，无论是振幅、相位还是振幅/相位，它们在离散时间内具有离散状态。根据这些离散状态，我们可以自己指定需要传递的信息，同时，这些状态的数量可以帮助我们确定在链路中实际可以传输的数据量。但是，数字调制是可以只被视为二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（QAM）和由此产生的一系列调制方法。理论上，具有不同相位差的载波越多，传输速率越高，可以十分有效地提高数字通信系统的有效性和频谱利用率。例如，QPSK有四种相位，能在一个符号周期的时间内传递两个信息比特，所以QPSK的信息传输速度是BPSK的2倍，同样地，8PSK的信息传输速度是BPSK的3倍。可是，载波数量不能没有限制的增加，因为相邻载波间的相位差越小，对接受端的要求就会更加严格，在一定程度上会增加系统的误码率，很大程度上影响系统的各类性能。随着国内外数字信息通信的不断创新发展，数字信号调制解调技术也从最初的模拟调制解调发展变化而来，并迅速得到了发展和广泛的应用。根据载波控制基带信号的不同变量，数字调制可以分成3种不同类型的调制方式：振幅键控（ASK)、相移键控（PSK）和频移键控（FSK）。如果根据基带信号的不同，调制方式又可分为二进制调制和多进制调制，在同样的传输速度下，多进制调制会比二进制信息传输信息效率更高，可以有效地降低符号间串扰的影响。它具备的这些特征使得其在多进制调制在数字卫星广播和数字视频广播中备受青睐。在19世纪80年代早期，恒包络数字调制开始应用。其优点是对信号放大电路没有线性要求，调制信号的功率谱相对较窄。20世纪90年代初，由于误码性能较好和频带利用率高，QPSK在数字卫星通信、数字微波通信、有线电视通信和移动通信等领域的宽带接入得到了广泛的应用。在传统的数字通信系统中，由于接收到的发射信号频率较高，接收端的解调几乎是模拟解调。模拟系统电路复杂，体积大，人为因素多，调试周期长；另外，模拟系统的可靠性不高，工作时产生的噪声大等缺点，故使用模拟电路做出的解调接收端无法对数字信号进行很好的解调，那么数字接收端也很难充分发挥数字通信的优势。但是，在数字系统的调制解调中，每一个模块都有指定的数学表达形式，因此使用时调试方便、电路构造较容易。此外，它可以在强大的计算机的帮助下开发，让电子电路设计自动化，这样，硬件电路的设计就可以和软件开发一样智能化，使调试更容易。QPSK是目前广泛使用的调制解调技术。目前，QPSK调制的实现主要通过数字电路和专用芯片来实现。一般采用可编程数字电路处理基带信号，得到同相分量和正交分量，然后将两个信号分量经过数模转换形成对应的模拟信号，再将其传输到正交乘法器中，使用中频载波调制后可以得到对应的中频QPSK调制信号。这个方法适用于高比特率数字信号的传输，但是系统的灵活性和开放性较差。目前，国内外对全数字QPSK调制信号解调器的研究学习已具有一定的成果和专用控制芯片。例如国外的如ST公司的ST550，ST5518;比利时Newtec公司的NTC-2077/FT;0KI公司的MSM7582TS;美国休斯公司的BCD4C-M5000;德国赫斯曼(Hirschmann)公司和美国HARRIS公司也都有类似功能的专属芯片。国内的比如北京海尔集成电路设计有限公司，自主研究设计的卫星信道解码器HQPSK-DVB，其符合DVB-S标准。该芯片具有载波恢复、符号同步、解调、内码译码、外码译码和码流解扰等功能。清华大学微波与数字通信国家重点实验室利用ASIC实现了一种可变参数BPSK/QPSK数字突发调制器。使用2片Altera公司的FLex10K系列芯片实现了数字调制器的设计，并搭建了用于外围调试的板级电路。参考文献[1].PerformanceAnalysisofQPSK&QAMModulationSchemesforLongTermEvolution4GCommunicationStandard[J].RecentTrendsinParallelComputing，2019，6(2).[2].PerformanceofthedetectionmethodofsignalwithQPSKmodulationinGFDMsystemfor5G.[J].RevistaCubanadeCienciasInformáticas，2018，12(3).[3]马启成.QPSK调制下基于均值判决的误码率仿真[J].中国新通信，2020，22(19):45-46.[4]郝晓敏，张清泉.基于MATLAB的QPSK调制解调器分析研究[J].仪器仪表与分析监测，2018(02):6-9.[5]刘传辉.QPSK调制解调系统的MATLAB建模分析[J].数字技术与应用，2013(07):194+196.[6]孙会楠，邢彦辰.QPSK调制解调系统的设计与仿真[J].太原学院学报(自然科学版)，2020，38(02):51-58.[7]赵丽婕.基于SIMULINK的BPSK数字通信系统建模[J].现代工业经济和信息化，2020，10(05):24-25+29.[8]张志浩，武壮.基于MATLAB的两种数字