通信原理7 信号空间分析与多元数字传输

1、2022-6-17通信与信息工程学院1第第7章章* 信号空间分析与信号空间分析与多元数字传输多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院2第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输7.1 信号空间分析信号空间分析7.2 信号星座图信号星座图7.3 最佳接收系统最佳接收系统7.4 MASK7.5 MPSK7.6 QAM7.7 MFSK2022-6-17通信与信息工程学院34.1 二元与多元数字基带信号二元与多元数字基带信号4.1.2 二元与多元二元与多元PAM（MPAM）信号）信号 M=电平数量电平数量2022-6-17通信与信息工程学院44.1 二元与多元数字基带信

2、号二元与多元数字基带信号（1）2PAM、4PAM与与256PAM信号：接收时，分辨信号：接收时，分辨多种不多种不 同脉冲的幅度同脉冲的幅度（2）多进制）多进制PAM信号比信号比2PAM信号信号更容易出错，且纠错过更容易出错，且纠错过 程更加复杂程更加复杂（3）2PAM必须必须占用更长的时间占用更长的时间，或使用更窄的脉冲，或使用更窄的脉冲， 窄脉冲要求同步更准，带宽更大窄脉冲要求同步更准，带宽更大 实际中，应根据具体要求，综合考虑各种因素选择合适的实际中，应根据具体要求，综合考虑各种因素选择合适的M2KM 2022-6-17通信与信息工程学院57.4 MASK（P292-295）消息信号消息信

3、号2ASK信号信号 nTbnm ta gtnT 2cos2ASKcstAm tf t第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院6第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输, 3 ,.,1AAMA2022-6-17通信与信息工程学院7频谱图频谱图带宽：带宽：BMASK=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：误码特性：图图7.4.6 （P295）误码特性与基带信号近似误码特性与基带信号近似格雷编码方式格雷编码方式, ,实际中一般使用实际中一般使用4ASK220216log1baveMEMPQMMN第第7章章*

4、信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输202161seMEPQMMN2022-6-17通信与信息工程学院87.5 MPSK（P296-300）n=M第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院9频谱图频谱图带宽：带宽：BMPSK=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：误码特性：图图7.5.6（P299）由于由于4PSK中使用了格雷编码，误码特性与中使用了格雷编码，误码特性与2PSK很接近。实很接近。实际中一般使用际中一般使用4PSK或或8PSK202sin2logbaveEPQMMN第第7章章* 信号空间分析与多元数字

5、传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院107.6 QAM（P300-305）QAM（Quadrature amplitude modulation）：正交幅度调）：正交幅度调制，利用制，利用2路正交载波的路正交载波的多种幅度多种幅度携带消息信号携带消息信号带宽：带宽：BMQAM=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：误码特性：MQAM信号在信号在M值较大（值较大（8）时，其接收信噪比与误码特）时，其接收信噪比与误码特性较性较MPSK有大幅改进有大幅改进（P304，图，图7.6.5与与P305，表，表7.6.1）034(1)baveEPQMN第第7章章* 信号空间

6、分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院11第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院12第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输M=162022-6-17通信与信息工程学院137.7 MFSK（P305-311） 120cos2,11cos2,0nFSKbbnAf tastnTtnTAf ta 第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院14带宽：带宽：2102FSKbBffR102(1)2MFSKMssBff

7、RMfR 第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院15误码特性：误码特性：图图7.7.8 （P310）（1）MFSK信号的带宽随信号的带宽随M值的增大而增大值的增大而增大（2）MFSK信号的误码率随信号的误码率随M值的增大而减小值的增大而减小（以带宽为代价）（以带宽为代价）20( - 2/)-1211e1( )2sxENMePQ xdx 第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输2022-6-17通信与信息工程学院16第第7章章* 信号空间分析与多元数字传输信号空间分析与多元数字传输随随M的增加：的增加：（1）QAM、MPSK与与MASK误码性能下降，频带利用率提误码性能下降，频带利用率提 高，且误码性能依次为高，且误码性能依次为QAMMPSKMASK（2）MFSK与之相反，误码性能提高，频带利用率下降与之相反，误码性能提高，频带利用率下降在频带资源受限，信号功率充分的情况下，可运用在频带资源受限，信号功率充分的情况下，可运用QAM与与MPSK。一方面，保证较高的系统有效性；另一方面，。一方面，保证较高的系统有效性；另