通信原理樊昌信曹丽娜编着第六版课件第8章学习教案

1、会计学1通信通信(tng xn)原理樊昌信曹丽娜编着第原理樊昌信曹丽娜编着第六版课件第六版课件第8章章第一页，共68页。2第1页/共67页第二页，共68页。3Aksinkn则信号(xnho)表示式变为nXk和Yk也是可以取多个离散值的变量。从上式看出，sk(t)可以看作是两个正交的振幅键控信号(xnho)之和。)cos()(0kkktAtsTktkT) 1( tAtAtskkkkk00sinsincoscos)(tYtXtskkk00sincos)(第2页/共67页第三页，共68页。4QAM信号。第3页/共67页第四页，共68页。5Ak第4页/共67页第五页，共68页。6座调制。 64QAM信

2、号矢量图 256QAM信号矢量图第5页/共67页第六页，共68页。7AM第6页/共67页第七页，共68页。8AMAM第7页/共67页第八页，共68页。9nn的噪声容限之比。10.3938MMdAAAM d2(a) 16QAMAM d1(b) 16PSKMMAAd471. 0322第8页/共67页第九页，共68页。10第9页/共67页第十页，共68页。11第10页/共67页第十一页，共68页。12(a) 传输频带(b) 16QAM星座1011 1001 1110 11111010 1000 1100 11010001 0000 0100 01100011 0010 0101 0111A2400第

3、11页/共67页第十二页，共68页。13第12页/共67页第十三页，共68页。14n”时当发送“”时当发送“0)cos(1)cos()(0011tAtAts11000cos() cos()d0sTttt1010101001cos()cos()d02sTttt10101010101010101010sin()sin()sin()sin()0ssTT第13页/共67页第十四页，共68页。1510101010101010101010sin()sin()sin()sin()0ssTT0 1)cos(sin()sin()cos(01010101ssTT0)sin(01sT1)cos(01sTmTs2)(

4、01sTmff/01第14页/共67页第十五页，共68页。16所以，对于相干接收，保证正交的2FSK信号的最小频率间隔等于1 / 2Ts。0 1)cos(sin()sin()cos(01010101ssTT0)sin(01sTsTnff2/01第15页/共67页第十六页，共68页。17nnk 第k个码元的初始相位，它在一个码元宽度中是不变的。)2cos()(ksksktTattssskTtTk ) 1(第16页/共67页第十七页，共68页。18)2cos()(ksksktTattssskTtTk ) 1(第17页/共67页第十八页，共68页。19)2cos()(ksksktTattssskTt

5、Tk ) 1(1),2cos(1),2cos()(01kkkkkatfatfts当当sskTtTk ) 1()4/(1)4/(101ssssTffTff0)()0sin()()2sin()sin(2)sin(010101010101kksksTT第18页/共67页第十九页，共68页。200)()0sin()()2sin()sin(2)sin(010101010101kksksTT0)2sin(ssT., 3, 2, 1,4nnTfssssfnT41., 3, 2, 1nsssTmNTnf1)4(4第19页/共67页第二十页，共68页。21周期。（见下图）ssssssTmNTffTmNTff14

6、1411414101014141TmNTmNTs第20页/共67页第二十一页，共68页。22第21页/共67页第二十二页，共68页。23n由上式可以看出，第k个码元的相位(xingwi)不仅和当前的输入有关，而且和前一码元的相位(xingwi)有关。这就是说，要求MSK信号的前后码元之间存在相关性。kssksskTkT1kskkskkTTakTTa2211时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak第22页/共67页第二十三页，共68页。24)2(mod,0或k)2cos()(ksksktTatts)(cos)(tttsksksskTtTk ) 1(kskktTat2)

7、(第23页/共67页第二十四页，共68页。25kskktTat2)(第24页/共67页第二十五页，共68页。26k(t)Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0第25页/共67页第二十六页，共68页。27Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0k(t)第26页/共67页第二十七页，共68页。28Ts3Ts5Ts9T7T11T0k(t)第27页/共67页第二十八页，共68页。29)2cos()(ksksktTatts)2cos()(ksksktTattssskTtTk ) 1(tTtaTtatTtaTtattTattTatsskskkskskskkskskskskskksinsin2coscos2s

8、incossin2sincos2cossin)2sin(cos)2cos()(第28页/共67页第二十九页，共68页。301cos, 0sinkk1,ka sksksskTtatTaTttTa2sin2sin,2cos2cos及sssskssksskksskkkTtTktTtqtTtptTtatTtts) 1(sin2sincos2cossin2sincoscos2coscos)(1coskkp1coskkkkkpaaq第29页/共67页第三十页，共68页。31因此，加权函数cos(t/2Ts)和sin (t/2Ts)都是正负符号不同的半个正弦波周期。这样就保证了波形的连续性。第30页/共67

9、页第三十一页，共68页。32n由此例可以看出，pk和qk不可能同时(tngsh)改变符号。k01 23456789t(-Ts, 0)(0, Ts)(Ts, 2Ts)(2Ts, 3Ts)(3Ts, 4Ts)(4Ts, 5Ts)(5Ts, 6Ts)(6Ts, 7Ts)(7Ts, 8Ts)(8Ts, 9Ts)ak+1+1-1+1-1-1+1+1-1 1bk+1+1-1-1+1-1-1-1+1+1k0000pk+1+1+1-1-1-1-1-1-1+1qk+1+1-1-1+1+1-1-1+1+1第31页/共67页第三十二页，共68页。33akk(mod 2)qkpka1a2a3a4a5a6a7a8a9q

10、ksin(t/2Ts)pkcos(t/2Ts)0 Ts 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts 7Ts 8TTs2Ts第32页/共67页第三十三页，共68页。34tTtqtTtptssskskksin2sincos2cos)(ssskTtTk ) 1(差分编码串/并变换振荡f=1/4T振荡f=fs移相/2移相/2cos(t/2Ts)qkpkqksin(t/2Ts)sin(t/2Ts)cosstsinstakbk带通滤波MSK信号pkcos(t/2Ts)cosstqksin(t/2Ts)sinstpkcos(t/2Ts)第33页/共67页第三十四页，共68页。35pkqkTs说，因为p1 = p

11、2 = b1，所以由p1和p2构成一个长度等于2Ts的取值为b1的码元。pk和qk再经过两次相乘，就能合成MSK信号了。,544433322211qqbppbqqbppb第34页/共67页第三十五页，共68页。36n可知，这时pk = pk-1，将其代入n得到n所以，当且仅当ak = -1时，qk = - pk1，即bk变号。时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak1coskkkkkpaaq1kkkkkpapaq第35页/共67页第三十六页，共68页。37n关系。时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak11111)()(kkkkkkkkk

12、qapaapaap第36页/共67页第三十七页，共68页。38Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0k(t)第37页/共67页第三十八页，共68页。39k(t)(costtks)2/cos(ts2)(2cos212)(cos21tttksk)(sin2)(cos0ttvkk第38页/共67页第三十九页，共68页。4011”Ts t 3Ts期间积分，就能判断第2个接收码元的值，依此类推。v0(t)第39页/共67页第四十页，共68页。41个码元输出。载波提取积分判决解调输出MSK信号2iTs, 2(i+1)Ts(2i-1)Ts, (2i+1)Ts积分判决第40页/共67页第四十一页，共68页。4

13、2222s2)(161)(2cos32)(sssssTffTffTfP第41页/共67页第四十二页，共68页。43由此可见，MSK信号的带外功率下降非常快。第42页/共67页第四十三页，共68页。44第43页/共67页第四十四页，共68页。45n式中n由于h(t)为高斯特性，故称为高斯型滤波器。)/)(2/2(lnexp)(2BffH2exp)(tthB122ln第44页/共67页第四十五页，共68页。46第45页/共67页第四十六页，共68页。47可以认为信道特性接近理想信道特性，码间串扰可以得到有效的克服。第46页/共67页第四十七页，共68页。48fttBBTsNTs单载波调制多载波调制

14、f|C(f)|C(f)|ffc(t)t图8-12 13 多载波调制原理第47页/共67页第四十八页，共68页。49感；n信号峰值功率和平均功率的比值(bzh)较大，这将会降低射频功率放大器的效率。第48页/共67页第四十九页，共68页。50n则在此系统中的N路子信号(xnho)之和可以表示为n上式可以改写成1, 1, 0)2cos()(NktfBtxkkkk1010)2cos()()(NkkkkNkktfBtxts102)(NktfjkkketsB第49页/共67页第五十页，共68页。51102)(NktfjkkketsB第50页/共67页第五十一页，共68页。520)2cos()2cos(0

15、dttftfiiTkk0)(2cos(21)(2cos(21)2cos()2cos(000dttffdttffdttftfiTkikTikikiiTkk0)(2sin)(2sin)(2)(2sin)(2)(2sinikikikikikiksikikiksikffffffTffffTff第51页/共67页第五十二页，共68页。530)(2sin)(2sin)(2)(2sin)(2)(2sinikikikikikiksikikiksikffffffTffffTffnTffmTffsiksik)()(和第52页/共67页第五十三页，共68页。54ffkfk+1/TsTst第53页/共67页第五十四页

16、，共68页。55载频，并且在子信道间不需要保护频带间隔，因此能够充分利用(lyng)频带。这是OFDM的一大优点。s/1 Tf fk2/Tsfk1/Tsfkff第54页/共67页第五十五页，共68页。56第55页/共67页第五十六页，共68页。57元持续时间应缩短为(Ts /N)，而占用带宽等于(2N/Ts)，故频带利用率为nnOFDM和单载波体制相比，频带利用率大约增至两倍。s1TNBOFDMMNNBTMNOFDMOFDMB2s2/log11logMOFDMB2/logMNTTMNsMB2s2/log212log第56页/共67页第五十七页，共68页。58n10)/2()(1)(KknkKj

17、eksKnS) 1, 2, 1, 0(Kn10)/2()(1)(KnnkKjenKksS) 1, 2, 1, 0(Kk第57页/共67页第五十八页，共68页。59IDFTOFDM论如何具体解决这个计算问题。)(*) 1(kkKSS) 1, 2, 1, 0(Kk102)(NktfjkketsB102)(NktfjkkketsB第58页/共67页第五十九页，共68页。60图8-165 码元的分组tttB0B1B2B3BN-1F比特F比特F比特帧tB0B1BNb0比特b1比特b3比特b2TfTs第59页/共67页第六十页，共68页。61NiibF1第60页/共67页第六十一页，共68页。621011

18、100111101111101010001100110100010000010001100011001001010111A4/e2A/jiB第61页/共67页第六十二页，共68页。6310)/2()(1)(KnnkKjenKksS) 1, 2, 1, 0(Kk第62页/共67页第六十三页，共68页。64)(*) 1(kkKSS) 1, 2, 1, 0(Kk1, 2, 1,*1NnnnKBB22, 2, 1,1NNNNnnnKBB)Re(00BB )Im(0121BBBNK10)/2(1)(KnnkKjneKksB第63页/共67页第六十四页，共68页。65)/()(fKkTsks10)/2(1)(KnnkKjneKksB10)/2(f1)(KnntTjneKtsB)0(fTt 第64页/共67页第六十五页，共68页。66分帧分组串/并变换编码映射.IDFT.并/串变换D/A变换上