一种数字OQPSK调制器的设计和实现

　　调制识别技术在军事、民用领域都有十分广泛的应用价值，近年来一直受到人们的关注。随着更多调制方式的使用，调制识别技术也在不断向前发展，并应用于各个领域。

　　数字调制信号又称为键控信号，调制过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制。这种调制的最基本方法有3种：振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。根据所处理的基带信号的进制不同，它们可分为二进制和多进制调制(M进制)。多进制数字调制与二进制相比，其频谱利用率更高。其中QPSK(即4PSK)是MPSK(多进制相移键控)中应用较广泛的一种调制方式。交错正交相移键控(OQPSK)是继QPSK之后发展起来的一种恒包络数字调制技术，是QPSK的一种改进形式，也称为偏移四相相移键控(offset-QPSK)技术。本文提出了一种基于DSP处理器的数字OQPSK调制器实现方案，让OQPSK调制器的大部分功能由DSP处理器执行相应的算法实现，此方案省去了大量的硬件电路，具有体积小、功耗低、稳定可靠等优点。

　　1 OQPSK调制原理简介

　　OQPSK也称为偏移四相相移键控(offset-QPSK)，是QPSK的改进型。它与QPSK有同样的相位关系，也是把输入码流分成两路，然后进行正交调制。不同点在于它将同相和正交两支路的码流在时间上错开了半个码元周期。由于两支路码元半周期的偏移，每次只有一路可能发生极性翻转，不会发生两支路码元极性同时翻转的现象。因此，OQPSK信号相位只能跳变0°、±90°，不会出现180°的相位跳变。

　　QPSK调制由于同相支路I和正交支路Q的两个比特ab可能同时发生变化，因而存在180°的相位突变，这在频带受限的系统中会引起信号包络的很大起伏，造成邻道干扰。OQPSK调制对此作了改进，它将Q支路的符号在时间上错开Tb,这样上下两个支路的相邻码元不可能同时变化，使得相邻码元相位差最大缩小至90°，从而减小了信号包络的起伏。OQPSK调制的原理如图1所示。

　　设输入的数据为{Uk}，则OQPSK已调波可以表示成：

　　式中g(t)为基带脉冲波形，为消除码间串扰且误码率最小，g(t)的波形应要求是平方根升余弦函数。为了简单起见，本文中设g(t)为矩形脉冲波形。

　　2 OQPSK调制器的硬件选择

　　OQPSK调制器的硬件开发平台采用的是合众达的SEED-DEC5416嵌入式DSP开发板，其系统结构原理如图2所示。处理器是16bit定点DSP芯片TMS320VC5416，OQPSK信号的16位各样点数据送往转换精度只有14位的D/A转换控制器TLC32044，该控制器只对16位中的高14位数据进行D/A转换，转换后的波形送示波器显示。