现代通信原理(10-2)汇编资料

1、2022/7/291现代通信(tng xn)原理第十章 数字信号的载波(zib)传输(2)共六十五页2022/7/29210.3 二进制数字(shz)调制的误比特率 对于(duy)二进制的数字调制2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK；采用相干解调或非相干解调的解调方式。都有不同的误码率计算公式。共六十五页2022/7/29310.3.1 二进制最佳(zu ji)接收的误比特率 假设二进制调制信号由S1(t)和 S2(t)两种波形组成。 再生判决前， S1(t)的均值为m1， S2(t)的均值为m2 判决前的噪声(zoshng)功率：共六十五页2022/7/294用最大似然准则判断(pndu

2、n)，似然函数最佳判决(pnju)电平共六十五页2022/7/295总误码比特(b t)：令ES1、ES2分别为S1(t)、 S2(t)在一个码元周期(zhuq)内（0t4时，距离(jl)越大，抗误码性能越好。共六十五页2022/7/29421.时域表达式2.多电平QAM信号(xnho)的产生共六十五页2022/7/2943QAM信号产生(chnshng)原理2、QAM信号的调制和解调(ji dio)方式共六十五页2022/7/294416QAM的星座(xngzu)矢量图共六十五页2022/7/294510.5 几种新型(xnxng)数字调制方法介绍（1）偏移(pin y)四相相移键控（OQP

3、SK） 由于信号输入的随机性，QPSK四个信号点的任何过渡都是可能的。00-11，11-00，10-01，01-10，都是对角线过渡（在星座图上），造成1800过渡点。 当通过窄带传输后，这一点将造成最大的包络起伏，如图所示。包络起伏将造成信号频谱扩展，对相邻信道信号产生干扰，所以QPSK不是理想的调制方式。共六十五页2022/7/2946共六十五页2022/7/2947 采取恒包络调制(tiozh)，在QPSK中就是要消除对角线过渡。 OQPSK属于恒包络调制，调制方框如图所示。共六十五页2022/7/2948 对Q通道编码(bin m)延时一个bit后，波形如图所示，将QPSK的10-01

4、-00-10-01变成了OQPSK的11-10-00-01-01-00-10-10-00-01。消除了对角线过渡。共六十五页2022/7/2949（2）最小频移键控（MSK） 另一种恒包络(bo lu)调制形式MSK，源于FSK。 对于利用两个独立的振荡源产生的FSK信号，通常情况下在频率转换点上的相位不连续，如图所示。 相位不连续点由于变化快（频率高），通过限带系统的滤波后将产生功率损失，在功率谱上产生包络起伏，为克服上述缺点，需控制相位的连续性。共六十五页2022/7/2950 MSK是2FSK的一种特殊情况，它具有正交信号的最小频差，在相邻(xin ln)符号交界处相位保持连续。 连续相

5、位的2FSK信号表示为：共六十五页2022/7/2951 式中 为随时间连续变化的相位。 当脉冲时宽为TB，对于(duy)频率分别是f1和f2的2FSK，要满足连续相位条件，就要求在一个码元期间，频率差而产生的相位差为1800的整数倍。有下式成立：共六十五页2022/7/2952最小频移键控（MSK） 若频差产生的相移在1个脉宽内能保证是 ，就能保证波形(b xn)的连续性。 能保证波形连续的最小频差称为最小频差。共六十五页2022/7/2953即正交最小频差设MSK信号可以(ky)表示为:式中分别(fnbi)表示二进制信息“1”和“0”共六十五页2022/7/2954 由上式可知，MSK信号

6、在每个信息比特(b t)间隔内载波相位变化+900或-900，取决于二进制信息“1”或“0”，假设初相为0，相位随时间变化的规律可用如下图所示的网格图表示，图中粗线所对应的信息序列为1101000。共六十五页2022/7/2955 MSK信号也可以看成是一种特殊类型的OQPSK。在MSK中，OQPSK的两路基带信号的矩形脉冲被正弦(zhngxin)形脉冲所取代，可以表示为：设an,bn为信息经过串并变换后的两个序列，取值为双极性（+/-1），rect为矩形(jxng)函数。共六十五页2022/7/2956MSK调制器方框图如图所示：共六十五页2022/7/2957MSK的调制(tiozh)过程

7、先将输入的基带信号(xnho)进行差分编码，然后将其分成I、Q两路，并互相交错一个码元宽度，再用加权函数cos（t/2Tb）和sin（t/2Tb）分别对I、Q两路数据加权，最后将两路数据分别用正交载波调制。共六十五页2022/7/2958MSK解调器方框图如图所示共六十五页2022/7/2959 QPSK、OQPSK和MSK信号(xnho)中的同相和正交信号(xnho)比较图共六十五页2022/7/2960（3）高斯(o s)滤波最小频移键控（GMSK） 为了使MSK的带外频谱特性衰减的更快，GMSK调制在MSK调制的基础上作了改进，二进制矩形脉冲先通过高斯滤波，使其变成高斯形脉冲，然后进入M

8、SK调制器。GMSK调制在公共移动通信系统中被广泛应用，并且被确定为欧洲新一代移动通信的标准调制方式。GMSK的的相位轨迹如图所示。共六十五页2022/7/2961GMSK的的相位(xingwi)轨迹图共六十五页2022/7/2962自测题 （1） 二进制绝对调相与相对调相的区别是什么？ （2） 二进制相对调相（2DPSK）采用相干解调和差分(ch fn)相干解调的区别是什么？误比特性能有什么差别？ （3） 比较2ASK、2FSK和BPSK的误比特率性能和频带利用率。 （4） 举出BPSK相干解调时的一种载波恢复电路。 （5） 为什么要采用匹配滤波器？共六十五页2022/7/2963（6） E

9、B/NO的含义是什么？写出它与S/N之间的关系式。（7） 画出8PSK信号(xnho)的星座图。（8） 画出QPSK信号的调制器方框图。（9） MPSK和MQAM的频谱利用率是2ASK的几倍？（10） 比较MPSK与MQAM的优缺点。共六十五页2022/7/2964 （11） OQPSK与QPSK相比有什么特点？ （12） 全球通GSM移动通信中采用的GMSK有什么特点？ （13） 传输信道的非线性对多电平调制有什么影响？ （14） 设计一个滚降系数(xsh)为0.4的限带QPSK系统，画出系统方框图。 （15） 已知信道带宽为10MHZ，要求传输34MB/S数字信号，设计一个数字调制系统，画出方框图。 （16） BPSK与QPSK调制的误比特率EB/NO曲线相同，这是否意味着在相同信道、相同传输速率和相同发射功率情况下，两者的误比特率性能相同？共六十五页内容摘要2022/2/28。采用相干解调或非相干解调的解调方式。以带外信号功率占总功率的某一百分比来。推动脉冲：使第二次分频后倒相，相当于相移。当b1b2=11，逻辑控制电路既不产生推动脉冲又不产生。产生推动脉冲，使载波初相为。分别表示二进制信息“1”和“0”。（1） 二进制绝对调相与相对调相的区别是什么(shn me