差分四相移相键控

本页面主要介绍差分四相移相键控的定义、性质。

定义

QPSK信号的相干解调，在利用四次方环或科斯塔斯环提取载波时，同样会存在恢复载波的四重相位模糊对相干解调输出有影响的问题，因而，同样可采用差分四相移相键控(DQPSK)方案来解决此问题。

DQPSK信号的产生及其相干解调框图如下：

图中 \(I\left(t\right)\) 及 \(Q\left(t\right)\) 的表示式为

\[I(t)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}a_{\mathrm{I},n}g_{\mathrm{T}}(t-nT_{s})\]

\[Q\left(t\right)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}a_{\mathrm{Q},n}g_{\mathrm{T}}\left(t-nT_{\mathrm{s}}\right)\]

\(a_{I,n}\) 与 \(a_{\mathrm{Q},n}\) 取值为 +1 或 -1，符号间隔 \(T_\mathrm{s}=2T_\mathrm{b}\)。

在图 (a) 中，二进制序列 \(\left\{b_k\right\}\)(取值为 1 或 -1)经串并变换后得到一对比特序列 \(\{ b_{\mathrm{I},n}\}\) 及 \(\{ b_{\mathrm{Q}.n}\}\)，其符号间隔为 \(T_\mathrm{s}=2T_\mathrm{b}\)，称此一对比特为双比特码元，将绝对码的双比特码元进行四进制差分编码，得到双比特的相对码 \(\{a_{1,n}\}\) 及 \(\left\{a_{\mathrm{Q},n}\right\}\)，再将此双比特相对码分别进行 2PAM，并通过脉冲成形滤波得到两路双极性脉冲序列 \(I(t)\) 及 \(Q(t)\)，然后进行正交载波调制，即可得到 DQPSK 信号。

此双比特差分编码的作用是利用在当前四进制符号的载波相位 \(\theta_n\) 与前一个四进制符号的载波相位 \(\theta_{n-1}\) 之相位差 \(\Delta\theta_n\) 来传递当前绝对码的双比特码，因而在收端相干解调差分译码后仍能正确地解出绝对码，而不受恢复载波四重相位模糊的影响。 在四进制差分编码时，仍采用格雷码的差分编码逻辑关系，以便与 QPSK 的格雷码相位逻辑相配合。有关双比特码与前后四进制码的载波相位差的映射关系示于下表。

四进制码	\(b_{I,n}\)	\(b_{Q,n}\)	Δθn = θn - θn-1
0	+1	+1	0
1	-1	+1	+π/2 或 -3π/2
2	-1	-1	+π 或 -π
3	+1	-1	+3π/2 或 -π/2

性质

平均误比特率性能