l 前言
隨著電子技術的快速發展，對通信系統功能的要求不斷提高。基于同樣的硬件環境，由軟件來完成不同的通信功能的方式趨于成熟，通過改變程序可以很靈活地更改通信系統的功能和性能。于是，可編程高速器件如DSP，ARM等成了現代數據通信系統的主要角色。數字調制是用載波信號的某些離散狀態來表征所傳送的信息，然后在接收端對載波信號的離散調制參量進行檢測。
四相相移鍵控(QPSK)方式已經在數字調制技術中占有越來越重要的地位，該調制方式廣泛應用于衛星通信、電纜調制解調、視頻會議系統、蜂窩電話和其他數字通信等領域。它具有適中的頻譜利用率，很低的比特錯誤率。由于高速數字信號處理器(如TI公司TMS320系列)的廣泛應用，為數字方式實現調制解調器提供了有利的條件，同時省去了大量的硬件電路，如環型濾波器，VCO等。在DSP技術的支持下很容易實現。

2 QPSK的基本原理與算法
2．1 絕對正交相移鍵控(QPSK)
在絕對相移鍵控方式中，表達式為：

式中I(t)是同相支路信號，Q(t)是正交支路信號。
圖1給出實現QPSK調制的原理。輸入的二進制數字信號經過串并轉換電路分為兩路速率減半的雙極性信號：同相信號I(t)和正交信號Q(t)，經低通濾波成形后分別與相互正交的兩路載波信號相乘，然后相加即可得到QPSK信號，也可以采用相位選擇法來實現QPSK信號，輸入的二進制數字信號經串／并轉換后，成為雙比特碼元，而載波發生器產生4種不同相位的載波波形，根據雙比特碼元的不同組合．每個比特周期從4種不同相位的載波中選擇一種輸出，然后經帶通濾波器濾除帶外干擾信號，就得到QPSK信號，這種方式適用于載波頻率較高的場合。

設原始數據流為dk(t)=d0d2d2…，取雙極性脈沖序列。其值為+1或一1，分別代表O或1，dk(t)經數據分離器分成奇偶兩路，dI(t)=d0d2d4…和dQ(t)=d1d3d5…，每路的碼元寬度擴展為2T。其中，奇數路數據d0(t)經過時延送入O信道，對載波sinωct進行二相調制；偶數路數據dI(t)送入I信道，對載波cosωct進行二相調制。然后2個信號相加得到四相信號。碼元轉換時，QPSK信號的相位可能產生90°的跳變，也可能產生180°的跳變，前者發生在2個信道的一路數據改變極性時，后者發生在2個信道的數據同時改變極性時。
2．2 偏移正交相移鍵控(OQPSK)
在絕對相移鍵控(QPSK)的調制中，輸入的二進制信號經過串并轉換后得到的I，Q兩路數據是相互對齊的，當輸入的數據由00變為11或由Ol跳變為10，即I，Q兩路數據同時出現跳變時，輸出調制信號的相位會出現π的跳變，其相位變化關系由圖2(b)給出，信號在經過限帶后有可能出現包絡為0的現象，從而使頻譜擴展，會對相鄰信號產生干擾。另外在傳統的鎖相環恢復電路中，可能造成本地載波的相位模糊，使解調后的信號出現錯誤，還要采取措施消除相位模糊，所以實際應用中較少使用絕對相移鍵控。在第二代的窄帶CDMA(IS一95)系統中，下行鏈路采用QPSK方式，上行鏈路采用OQPSK方式。

圖3給出0QPSK的調制原理。在OQPSK調制中，輸入的數據先做串／并轉換，分成I、Q兩路，然后對Q支路的數據延時半個碼元周期，后面和QPSK方式一樣。這樣每個碼元周期內I、Q兩路信號中只可能有一路發生變化，調制后信號的相位跳變不會出現π相位跳變。