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学 海 无 涯 湖北文理学院 4G 移动通信课程 实验报告 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 任课教师 1 学 海 无 涯 实验一：通用软件无线电平台与QPSK 无线传输系统 一、 实验目的 1. 掌握XSRP 无线传输Matlab 形式接口的使用方法。 2. 掌握真实FM 信号的解调处理方法 3. 掌握QPSK 调制的原理及实现方法。 4. 掌握QPSK 解调的原理及实现方法。 二、 实验内容 1. 掌握XSRP 无线传输Matlab 形式接口的使用方法。 2. 掌握真实FM 信号的解调处理方法 3. 分别采用数字键控法、模拟相乘法QPSK 调制，观测QPSK 调制信号波形。 4. 采用相干解调法QPSK 解调。 三、 实验仪器 1. 安装有XSRP 系统软件的PC 机。 2. XSRP 系统软件加密狗。 3. XSRP 硬件。 4. 示波器。 四、 实验原理 FM 接收机 FM 的原理是以载波的瞬时频率变化来表示信息，可以使用一个频率偏移来精 确地模拟相位随时间的变化，而从IQ 中得到相位信息是很容易的。 FM Signal = sine （carrier frequency + ∫0t message signal dt） 下划线部分即为相位信息，而对于以 IQ 形式采集的调频电台信号，可以很 方便地获得相位信息，将 IQ 构成的复数转换为polar 极坐标形式即可获得。然 后我们利用积分的逆过程即微分就可以获得原来的信号。但是当相位在-180 度 至 180 度范围内变化时，还存在一个相位不连续问题。为了解决这个问题，我 们可以把相位增加360 度的倍数使得相位变化连续，即进行相位展开。 2 学 海 无 涯 五、 实验步骤 首先，打开实验目录1.7.4,呈现如图30. 1 界面。 图30. 1 FM 接收机实验界面 FM 实验打开后，FM 解码过程就开始了，但由于未配置合适的接收频率，解 出的信号完全为噪声。因此在开始实验前，需要对RF 进行配置，将RF 接收频率 配置到目标频率，如106.4MHz，示意图如图30. 2。确认配置成功。 图30. 2 射频参数配置 之后在界面上点击右键，选择右键菜单中的“显示后面板”，我们可以看到 该实验的源程序，如图30. 3。 3 学 海 无 涯 图30. 3 功能实现源码 拖动水平滚动条，可以调整显示区域至合适位置。可以看到，实现FM 接收 机，主要通过几个步骤完成： 1）通过GSM_IQ_Send_Rcv.vi 这个函数获取IQ 数据 2）通过Complex to Polar Waveform.vi 将IQ 复数转为极坐标形式获取相 位信息 3）通过Unwrap Phase-Continuous.vi 实现相位连续展开 4）通过Differentiate-Continuous.vi 对相位数据进行微分还原FM 消息 5）通过Resample Waveform.vi 将还原的FM 消息重采样至声卡可接受的速 率 6）对于GSM_IQ_Send_Rcv.vi，函数接口示意图如图30. 4 所示。 图30