解调器的基本原理详解

把频带数字信号还原为基带数字信号的过程称为数字解调。DQPSK解调原理图如图4-14所示。采用相干解调方法，即用两路正交的相干载波，可以很容易地分离出这两路正交的基带信号，解调后的两路基带信号判决后就得到了I、Q两路的码元c和d，经过逆码变换和并/串转换后，成为串行数据输出。

图4-14 解调器的基本原理

不考虑噪声及传输畸变时，输入到解调器的QPSK信号码元可表示为

r（t）=acos（ω_ct+ϕ_n） （4-14）

上、下两支路相乘器输出分别为

从解调直接的输出可以看出每个支路都有两项，其中的中心频率是载频的两倍，而则就是纯粹的基带信号，也就是我们需要的部分。面对这样的情况，我们可以容易地使用低通滤波器来抑制掉高频部分，而保留基带信号为后续处理做准备。图4-14中相乘器后面是一个积分器，应该说积分器也是低通滤波器的一种。

积分器或者说低通滤波器的输出（省略幅度成分）就可以写成

按照ϕ_n的取值不同，此电压可能为正，也可能为负，故是双极性电压。在编码时曾经规定：“0”→“-1”，“1”→“+1”，因此判决时，也把正电压判为“1”，负电压判为“0”。因此得出判决规则如表4-4所示。

表4-4 相干正交解调的判决准则

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逆码变换器的功能与发送端的相反，它需要将判决器输出的相对码恢复成绝对码。设逆码变换器当前的输入数据为c_n、d_n，前一时刻输入数据为c_n-1、d_n-1，输出数据为a_n、b_n。现在我们来举例说明它是如何完成所要求的功能的。假设输入解调器的信号相位序列为

{ϕ_n}：45°135°135°315°225°45°315°…

按表4-4可知，能得到该相位的逆码变换器输入数据序列{c_nd_n}为

{c_nd_n}：11010110001110…

那么前后码元相位差为

{∆ϕ_n}：90°0°180°270°180°270°…

按表4-2的规定，可以得到应变换成的绝对码为

{a_nb_n}：010011101110…即c_nd_n由“11”变为“01”，表明相位变化了90°，因此逆码变换器输出应为“01”，再由“01”变为“01”，说明相位保持没变，因此码逆变换结果应为“00”，依此类推得上述结果。

为了正确地进行逆码变换，这些码元之间的关系应该符合表4-2中的规则。为此把表4-4中的各行按c_n-1d_n-1的组合为序重新排列，构成表4-5。从这个表中可以找出，由逆码变换器的当前输入c_nd_n和前一时刻的输入c_n-1d_n-1，得到逆码变换器当前输出a_nb_n的规律。

表4-5 QDPSK逆码变换器的逻辑功能