SQPSK

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  • [1]张显辉,沈国松.SQPSK调制体制在跟踪与数据中继卫星中的应用[J].遥测遥控,2007(S1):26-29.
  • [2]保骏.QPSK、SQPSK信号解调相位模糊及其对Viterbi译码的影响[J].四川兵工学报,2011,32(03):53-55.
  • [3]赵辉,严晓芳,张玉. 星载SQPSK高速调制系统的设计[C]//中国通信学会.2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册).国防工业出版社(National Defense Industry Press),2010:5.

SQPSK,交错四相调制,是QPSK的一种改进形式,有时又称为偏移四相相移键控(OQPSK)。为了减小卫星通信采用QPSK调制方式时对邻道的干扰,本文研究了SQPSK高速调制技术。在SQPSK调制方式中,通过使同相和正交两支路的码流在时间上错开半个码元周期,避免了180°的相位跳变,当已调信号通过非线性器件时,已滤除的带外分量不易再生,因此具有更好的功率谱性能,减小了对邻道的干扰。

[1]张显辉,沈国松.SQPSK调制体制在跟踪与数据中继卫星中的应用[J].遥测遥控,2007(S1):26-29.

随着国内军、民用卫星通讯系统及各种航天器的发展,综合考虑调制、解调设备的复杂程度,国内卫星及航天器数传系统也大多采用 QPSK 调制体制,这是因为 QPSK 调制方式能取得较高的频谱利用率、很强的抗干扰性及较高的性能价格比,并且具有体积小、功耗低、性能指标高、可靠性高的特点。QPSK 调制方式的缺点是,随机出现的相位翻转必将产生 180°相移,此时所造成的包络起伏最大,并且事实上,偶然出现的 180°相移将引起包络即刻为零。国外在解决高速数据传输问题上进展很快,数据率高达 300Mb/s 的高速数据调制已经在一些传输系统中应用。SQPSK 调制具有 QPSK 调制的一切优点,并且消除了已调信号突然相移 180°的现象,所以包络起伏变动最小,决不会象 QPSK 调制那样有包络瞬间为零的现象。因此,采用 SQPSK 调制体制取代 QPSK 调制体制有很大的应用价值。

SQPSK 调制体制是 QPSK 调制体制的一种变形, 是由 QPSK 调制中相对于 I 路数据流延迟 Q 路数据流 1 / 2 码元间隔得到的。我们定义四个信号, 各信号相位依次相差 9 0 ∘ 90^{\circ} 90 , 即可得到正交相移键控 (QPSK)。将输入的双向码流 { d k } , d k = 0 , 1 , 2 , 3 ⋯ … \{d k\}, d k =0,1,2,3 \cdots \ldots {dk},dk=0,1,2,3⋯… , 以 1 / T ( b / s ) 1 / T(\mathrm{~b} / \mathrm{s}) 1/T( b/s) 的码率送到调制器输入端, 并且分成两路数据流 d I ( t ) d_{\mathrm{I}}(t) dI(t) d Q ( t ) , d 1 d_{Q}(t) , d_{1} dQ(t),d1 包括偶数码, d 0 d_{0} d0 包括奇数码。

d I ( t ) = d 0 , d 2 , d 4 ⋯ ⋯ d Q ( t ) = d 1 , d 3 , d 5 … … \begin{array}{l} d_{\mathrm{I}}(t)=d_{0}, d_{2}, d_{4} \cdots \cdots \\ d_{\mathrm{Q}}(t)=d_{1}, d_{3}, d_{5} \ldots \ldots \end{array} dI(t)=d0,d2,d4⋯⋯dQ(t)=d1,d3,d5……

d Q d_\mathrm{Q} dQ 相对于 d I d_\mathrm{I} dI 延迟半个码间隔就得到了偏移正交相移键控(SQPSK),如图 1 所示。在这里插入图片描述

由于SQPSK 波形有方便的正交关系,可通过幅度调制产生,并可用载波的余弦函数和正弦函数形式分别表示同相位和正交相位数据流,得到已调制信号 S ( t ) S(t) S(t),如下式:
S ( t ) = ( 1 / 2 ) d l ( t ) cos ⁡ ( 2 π f t + π / 4 ) + ( 1 / 2 ) d Q ( t ) sin ⁡ ( 2 π f t + π / 4 ) \begin{aligned}S(t)&=(1/\sqrt{2})d_\mathrm{l}(t)\cos(2\pi ft+\pi/4)+(1/\sqrt{2})d_\mathrm{Q}(t)\sin(2\pi ft+\pi/4)\end{aligned} S(t)=(1/2 )dl(t)cos(2πft+π/4)+(1/2 )dQ(t)sin(2πft+π/4)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

[2]保骏.QPSK、SQPSK信号解调相位模糊及其对Viterbi译码的影响[J].四川兵工学报,2011,32(03):53-55.

随着我国航天工业的发展,在航天测控通信系统中数传通信设备的应用也愈发广泛,由于 QPSK 调制方式具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性等特点,国内航天数传通信系统也大多采用了 QPSK 调制体制,SQPSK 调制除具有QPSK 调制的一切优点外,还消除了已调信号突然相移 180°的现象,所以包络起伏变动最小,不会象 QPSK 调制那样有包络瞬间为零的现象。因此,SQPSK 调制体制在数传通信系统中也应用逐渐增多。

[3]赵辉,严晓芳,张玉. 星载SQPSK高速调制系统的设计[C]//中国通信学会.2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册).国防工业出版社(National Defense Industry Press),2010:5.

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