I/Q 采样和解调

信息处理 数字通信 解调 qpsk
2022-02-08 07:06:15

在基带调制期间,比特流被映射到符号,每个符号(比如 QPSK)代表两个比特。每个符号都有一个相应的 I 和 Q 值,在 QPSK 中,它们用作余弦和正弦载波的幅度,然后将它们相加为 QPSK 通带信号。波特率在哪里起作用?如果它是比特流被处理和调制载波的速率,如果我只是将一个比特向量转换为一个复杂的符号向量,比如Matlab,我该如何解释波特率?

当我有一个接收器将我接收到的通带信号数字化为 I/Q 样本时,这些值是否对应于代表符号的原始 I/Q 值?如果采样率是波特率的 4 倍,我应该收到 4:1 的接收样本:传输的符号?然后我会向下采样为 1:1 Rx:Tx 符号,然后使用 Tx 星座将符号映射回位(假设没有旋转)?

1个回答

波特率/符号率是两个连续符号它决定了调制信号的带宽,因此在模拟滤波器、无线信道、数模转换器等频率相关组件时发挥作用。如果在模拟系统中,载波调制是在通带中模拟的,则必须考虑波特率和载波频率的比率。假设您的运营商由建模,周期为,其中是载波频率,Tssin(2π(fc/fs)n)N=fs/fcfcfs是模拟系统的采样率。在仿真系统中,一个符号的长度必须是,其中是波特率。Ns=TsfsNs=RsfsRs

但是,如果您“只是将位向量转换为符号的复数向量”而无需进一步上采样,则不必考虑波特率。

通常,通信系统是在等效基带中模拟的,即通常相对快速的振荡载波不是由正弦波建模的。相反,信号被认为被移到载波频率,并且只考虑包含调制信号的感兴趣频带。在这里,波特率再次决定了这个频带的宽度。

如果接收器应用过采样,即如果采样率,则必须对接收的信号进行下采样以重构传输的符号。过采样通常用于时钟恢复或分数间隔均衡器。在模拟系统中,您可以假设完美的采样时间和但这当然取决于应该模拟什么。fA>RsfA=Rs

更新

通常,在应用过采样的接收器中,由于各种损伤:噪声、符号间干扰、脉冲形状等,对应于符号的接收样本并不相同。为了重建传输的符号,需要几个步骤,包括时钟恢复,同步、信道估计和均衡以及重采样。