数字信号的频带传输方案

现代通信原理

2010.9~2011.1现代通信原理

2010.9~2011.1主要内容数字调制的概念数字调制和解调最佳接收误码分析恒包络调制第六讲数字信号的载波传输数字调制与模拟调制的异同？数字调制要关注哪些参数？为什么要采用高阶调制？有哪些常用的高阶调制？如何实现数字信号的最佳接收？数字调制的误码率如何推导？为什么要采用恒包络调制？主要内容第六讲数字信号的载波传输数字调制与模拟调制的异研究对象研究对象在数字通信系统中的位置研究对象研究对象在数字通信系统中的位置载波传输的基本原理傅立叶变换的基本性质通过与载波相乘，可以搬移频谱！！载波传输的基本原理傅立叶变换的基本性质通过与载波相乘，可以搬数字调制的基本概念回忆模拟调制 模拟信号与载波信号相乘，实现频谱的搬移；利用载波信号的幅度、相位、频率携带模拟信息 数字调制调制信号是数字信号键控——Shiftkeying,ASKFSKPSK问题：为什么要引入数字调制？数字调制的基本概念回忆模拟调制 问题：为什么要引入数字调制？数字调制的学习要点数字信息的加载——调制数字信号如何控制载波的变化表达式调制框图频谱特性数字信息的提取——解调如何有效的从被噪声污染的信号中恢复数字信号滤波器的设计解调框图误码率分析数字调制的学习要点数字信息的加载——调制二进制数字调制二进制数字调制调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态；二进制调制的种类

二进制幅度键控(2ASK)

二进制频移键控(2FSK)

二进制相移键控(2PSK)

二进制差分相移键控(2DPSK)二进制调制是数字调制的最简单形式，其分析方法、原理框图等是学习其他调制方法的基础！二进制数字调制二进制数字调制二进制调制是数字调制的最简单形式二进制幅度键控（2ASK）幅度键控——AmplitudeShiftKeying(ASK)通过控制载波的幅度变化，传递数字信号二进制幅度键控（2ASK）最简单的方式——通-断键控（OnOffKeying）时域表达式

——载波幅度

——载波频率

——二进制数字信号

二进制幅度键控（2ASK）幅度键控——AmplitudeS二进制幅度键控（2ASK）一般形式的2ASK Ts——基带信号间隔g(t)——基带信号的时间波形一般形式与OOK的比较OOK的成形脉冲是简单的矩形g(t)有什么影响？矩形有什么问题？？二进制幅度键控（2ASK）一般形式的2ASK g(t)有二进制幅度键控（2ASK）功率谱密度

由图可见它是基带信号功率谱向fc和 -fc两边平移；功率谱宽度是基带的二倍；二进制幅度键控（2ASK）功率谱密度二进制幅度键控（2ASK）如果基带信号采用了升余弦滚降成形，则调制信号的功率谱是什么样？二进制幅度键控（2ASK）如果基带信号采用了升余弦滚降成形，二进制幅度键控（2ASK）2ASK的解调OOK解调最直观的方法针对采用能量检测的方法，有信号能量的码元时间内判为1，没有信号能量的码元时间内判为0这种方法无需本地同频同相的载波，故称“非相干解调”（Non-coherentDemodulation）抽样判决，也称为再生，这是数字通信必不可少的，它能消除噪声积累！二进制幅度键控（2ASK）2ASK的解调抽样判决，也称为再生二进制幅度键控（2ASK）相干解调（CoherentDemodulation）相干解调需要恢复相干载波！！载波同步二进制幅度键控（2ASK）相干解调（CoherentDem二进制幅度键控（2ASK）相干解调的频域解释将频谱搬移回去，再将不需要的频谱进行滤除二进制幅度键控（2ASK）相干解调的频域解释二进制相移键控（BPSK）PhaseShiftKeying(PSK)载波的相位随调制信号变化，传递数字信息二进制相移键控（BPSK）发送1时，载波相位为0；发送0时，载波相位为；以码元起点为时间零点！二进制相移键控（BPSK）PhaseShiftKeyin二进制相移键控（BPSK）二进制相移键控的表达式与2ASK的区别：基带码型不同：2ASK是单极性非归零码；BPSK是双极性非归零码；功率谱：连续谱相同，2ASK有离散谱，BPSK没有离散谱；带宽：相同，都是基带带宽的两倍BPSK等同于抑制载波的双边带调制！二进制相移键控（BPSK）二进制相移键控的表达式BPSK等同二进制相移键控（BPSK）BPSK的调制二进制相移键控（BPSK）BPSK的调制二进制相移键控（BPSK）BPSK解调能否采用非相干解调？——不可以相干解调——与2ASK完全相同二进制相移键控（BPSK）BPSK解调二进制相移键控（BPSK）载波恢复相干载波，要求同频同相；载波须从信号中提取，需要采用非线性变换；书上的内容感兴趣的同学自学：平方环；科斯塔斯环；问题：为什么都要选用环路？二进制相移键控（BPSK）载波恢复问题：为什么都要选用环路？二进制差分相移键控（2DPSK）有记忆调制调制一个码元周期内的波形由多个不同的码元联合决定；为什么需要有记忆调制频谱成形——适应信道的传输特性；克服载波相位的模糊度载波相位的模糊度的来源——由高倍频分频得到载波时存在载波相位的模糊度；载波相位模糊度的影响——解调数字信号反相；常见的有记忆调制2DPSK——二进制差分相移键控；连续相位调制（ContinuousPhaseModulation,CPM）二进制差分相移键控（2DPSK）有记忆调制调制二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控携带信息不再是绝对的相位，而是相邻码元的载波相位的差别；二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控的调制二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控的调制二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控的解调二进制差分相移键控（2DPSK）二进制差分相移键控的解调二进制差分相移键控（2DPSK）实用二进制差分相移键控的解调无需相干载波，简化系统二进制差分相移键控（2DPSK）实用二进制差分相移键控的解调二进制频移键控（2FSK）数字频率键控FrequencyShiftKeying通过数字序列控制载波频率，从而加载信息；数字FSK在军事通信上也能有效抗干扰2FSK载波频率随着调制信号1或0而变。二进制频移键控（2FSK）数字频率键控FrequencyS二进制频移键控（2FSK）功率谱由表达式，二进制频移键控信号可以看成两个不同载频的幅度调制信号2ASK之和，带宽展宽幅值恒定；二进制频移键控（2FSK）功率谱二进制频移键控（2FSK）2FSK的调制二进制频移键控（2FSK）2FSK的调制二进制频移键控（2FSK）2FSK的解调——借鉴2ASK的解调二进制频移键控（2FSK）2FSK的解调——借鉴2ASK的解二进制频移键控（2FSK）2FSK的实用解调方法——过零检测法二进制频移键控（2FSK）2FSK的实用解调方法——过零检测高阶调制2ASK、2PSK、2FSK的优缺点优点：实现简单、分析容易；缺点：信息的传输速率低，一个码元周期内只能传送1比特回顾香农信道容量定理信噪比提高可增大信道容量，但二进制调制却限定了传输速率的提高发动机功率大了，路面好了，可是受限于车辆的容积，无法进一步提高乘客数量！高阶调制2ASK、2PSK、2FSK的优缺点发动机功率大了，高阶调制提高信息传输速率的办法造双层汽车，在不改变路面宽度的情况下，提高载客的数量付出的代价：更大功率的发动机，改善路面的状况高阶调制在每个符号间隔内，发送的符号有多种选择，每个符号携带的信息加大；MASKMPSKMFSKMQAM高阶调制提高信息传输速率的办法多进制幅度键控（MASK）回顾2ASK多进制幅度键控MASK信号的表达式不变，只是数字符号的取值集合变大了随着符号集合的变大，每个符号携带的信息量变大符号集合有M个取值，则称为M进制键控携带信息的是载波幅度的变化，称为M进制幅度键控功率谱与2ASK相同，带宽为基带信号带宽的两倍多进制幅度键控（MASK）回顾2ASK多进制幅度键控（MASK）MASK的调制与2ASK相同的方法，调制之前需要将比特映射成符号；幅度取值多，且完全由幅度携带信息，调制器的线性度要求高多进制幅度键控（MASK）MASK的调制多进制幅度键控（MASK）MASK的解调非相干解调：与2ASK类似，需要多个能量判决门限；相干解调：与2ASK类似，需要多个幅度判决门限；多进制幅度键控（MASK）MASK的解调多进制幅度键控（MASK）MASK符号集合的选择最简单的符号集（0，1，2，…M）——单极性符号存在的问题：在相同的符号距离下，峰值功率大；在相同的符号距离下，平均功率大；改良的方案——双极性符号M为偶数M为奇数问题：此时还可以采用非相干解调吗？多进制幅度键控（MASK）MASK符号集合的选择问题：此时还多进制相位键控（MPSK）回顾2PSK多进制相位键控载波相位的变化有多种取值多进制相位键控（MPSK）回顾2PSK多进制相位键控（MPSK）表达式MPSK可以看成对两个正交载波的MASK叠加，带宽与MASK相同，为基带信号带宽的两倍！多进制相位键控（MPSK）表达式MPSK可以看成对两个正交载多进制相位键控（MPSK）MPSK的调制MPSK的信号的另一种表示同相分量正交分量MPSK调制线号同相载波正交载波通信中常用的正交调制法！多进制相位键控（MPSK）MPSK的调制通信中常用的正交调制多进制相位键控（MPSK）MPSK的调制框图多进制相位键控（MPSK）MPSK的调制框图多进制相位键控（MPSK）MPSK的解调——只能采用相干解调I路信息的提取Q路信息的提取高频分量高频分量多进制相位键控（MPSK）MPSK的解调——只能采用相干解调多进制相位键控（MPSK）MPSK的解调框图多进制相位键控（MPSK）MPSK的解调框图多进制相位键控（MPSK）MPSK的复函数表示根据复数的表示其中表征数字信息的信号为多进制相位键控（MPSK）MPSK的复函数表示多进制相位键控（MPSK）星座图以上表示称为等效基带模型等效的基带信号表示将信号集合对应于复平面上的离散点的集合，这些离散点集合的几何表示称为星座图多进制相位键控（MPSK）星座图多进制正交幅度调制（MQAM）回顾MASK和MPSKMASK只利用了幅度信息，分布在星座图的I轴上；MPSK只利用了相位信息，分布在星座图的圆周上；能否同时利用幅度信息与相位信息？——构建更复杂的星座图复平面上可以构建任意的星座图（离散的复数集合）构建星座图需要考虑的因素平均功率——所有复数的模平方的均值峰值功率——所有复数最大的模平方符号间距——邻近符号对应复数的几何距离多进制正交幅度调制（MQAM）回顾MASK和MPSK多进制正交幅度调制（MQAM）多进制正交幅度调制QuadratureAmplitudeModulation一种典型的星座图，点均匀分布于星座图上，具有对称特性删除峰值功率最大的点16QAM12QAM多进制正交幅度调制（MQAM）多进制正交幅度调制Quadra多进制正交幅度调制（MQAM）一般表达式an，I路电平bn，Q路电平MAQM可以看成两路正交的MASK调制信号的叠加，其功率谱与MASK相同，带宽为基带信号带宽的两倍其调制和解调的方法与MPSK相同，仅仅是在判决部分需要更多的判决电平多进制正交幅度调制（MQAM）一般表达式多进制正交幅度调制（MQAM）MQAM调制正交调制，双路L电平幅度调制的叠加多进制正交幅度调制（MQAM）MQAM调制正交调制，双路L电多进制正交幅度调制（MQAM）MQAM解调——相干解调I路、Q路正交解，双路L电平幅度各需L-1个判决电平多进制正交幅度调制（MQAM）MQAM解调——相干解调I路、多进制频移键控（MFSK）回顾2FSK多进制频率键控对应多个载波频率多进制频移键控（MFSK）回顾2FSK多进制频移键控（MFSK）MFSK调制多进制频移键控（MFSK）MFSK调制多进制频移键控（MFSK）MFSK非相干解调多进制频移键控（MFSK）MFSK非相干解调多进制频移键控（MFSK）MFSK相干解调多进制频移键控（MFSK）MFSK相干解调多进制频移键控（MFSK）MFSK的讨论MFSK不可以用星座图进行表示如载频等间隔，MFSK的带宽随调制阶数增大而增大，其带宽大于MASK及MPSK多进制频移键控（MFSK）MFSK的讨论高阶调制的传输速率及频带利用率符号速率单位时间内传输的符号的数量Rs每个码元周期传送一个符号传输速率每个符号携带的比特数log2M传输速率Rb频带利用率基带信号最高频带利用率2log2Mbit/s/Hz;MASK、MPSK、MQAM最高频带利用率log2Mbit/s/Hz；MFSK最高频带利用率与带宽有关；高阶调制的传输速率及频带利用率符号速率高阶调制的传输速率及频带利用率如何提高传输速率在一定带宽条件下，提高频带利用率，采用高阶调制在一定功率和带宽条件下，传输速率是否可以无限提高？实际系统存在噪声，在AWGN信道下最高传输速率由香农信道容量定理确定；调制阶数可以无限提高，但在噪声条件下，调制阶数越高意味着抗噪声能力越差，在相同条件下误码率越高高阶调制的传输速率及频带利用率如何提高传输速率数字信号的最佳接收实际系统中的数字信号调制信号受噪声的影响（PSK或ASK的一个码元周期）噪声越大，接收信号质量越差！数字信号的最佳接收实际系统中的数字信号噪声越大，接收信号质量数字信号的最佳接收实际系统中的数字信号基带信号受噪声的影响（两个码元周期的基带信号)直接在特定时刻采样，在大噪声情况下很容易出现差错！数字信号的最佳接收实际系统中的数字信号直接在特定时刻采样，在数字信号的最佳接收数字信号最佳接收的准则数字信号接收的特点——特定采样时刻的值正确即可最小化误码率——数字信号最佳接收的的最终准则实现最佳接收的步骤最大化信噪比——在采样时刻具有最大信噪比，提高采样点处的可信度最优判决从哪儿入手？——采样点处的信噪比最大回顾各种调制方式的解调，带通滤波器是第一个部件，其作用是限制带外噪声设计一种滤波器，使得在采样点处获得最大的信噪比——匹配滤波器数字信号的最佳接收数字信号最佳接收的准则匹配滤波器分析的模型输入噪声：加性高斯白噪声采样时刻：Ts求解对象：使得在采样时刻信噪比最大的滤波器传递函数回顾信号与系统的知识时域乘积——频域卷积；时域卷积——频域乘积级联系统——时域卷积，频域乘积匹配滤波器分析的模型匹配滤波器数学描述滤波器输入输入信号的频谱噪声：高斯白噪声，均值为0，双边功率谱密度为N0/2滤波器输出Max匹配滤波器数学描述Max匹配滤波器推导 柯西许瓦兹不等式

等式成立条件匹配滤波器！！匹配滤波器推导匹配滤波器！！匹配滤波器匹配滤波器当噪声为白噪声时，如果滤波器的传输特性与输入信号的频谱成复共轭关系时，将能在给定时刻获得最大的输出信噪比，这一滤波器称为匹配滤波器，匹配滤波器是在最大信噪比意义下的最佳线性滤波器匹配滤波器的时域冲击响应——输入信号的镜像和平移匹配滤波器的物理可实现条件 t<0时，h(t)=0，即t>t0时，s(t)=0，因此，针对数字信号，t0一般取Ts匹配滤波器匹配滤波器匹配滤波器匹配滤波器的输出波形输出噪声功率及采样时刻信噪比匹配滤波器匹配滤波器的输出波形匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调从抽样点来看，匹配滤波器即相乘+积分的相关型解调器匹配滤波器OOK信号的匹配滤波器解调匹配滤波器2FSK的匹配滤波器解调匹配滤波器2FSK的匹配滤波器解调最小错误概率最佳接收数字信号的最佳接收误比特率最小问题：经匹配滤波器后抽样得到的值被判为哪个符号，就是判决的标准问题最佳接收机的判决准则数学描述物理意义：收到y以后，在发送符号集中，哪一个发送符号的后验概率最大，即最可能出现的符号，被判为输出符号最小错误概率最佳接收数字信号的最佳接收最小错误概率最佳接收最佳接收准则的进一步推导

是一致的

发送符号等概最小错误概率最佳接收最佳接收准则的进一步推导最小错误概率最佳接收最大似然准则（MaximumLikelihood）表达式物理意义：收到的y和发送集符号中的哪个符号最想像，则判为哪个符号。这一准则称为最大似然准则——ML准则做进一步的讨论差错模型a为发送符号，是确定性函数，n为均值为0的高斯分布，则y也为高斯分布，其均值为a，方差为n的方差最小错误概率最佳接收最大似然准则（MaximumLikel最小错误概率最佳接收条件概率的表达式——似然函数最大似然判决的准则：选择一个符号，让它到接收符号y距离最小，以此作为判决结果！最小错误概率最佳接收条件概率的表达式——似然函数选择一个符号二进制最佳接收的误码性能引用最大似然准则的判决依据发S1(t)和S2(t)时，y(t)的均值为m1和m2似然函数判决依据二进制最佳接收的误码性能引用最大似然准则的判决依据二进制最佳接收的误码性能误比特率的计算二进制最佳接收的误码性能误比特率的计算二进制最佳接收的误码性能进一步推导二进制调制相干解调的最佳误比特率取决于发送符号的归一化距离！二进制最佳接收的误码性能进一步推导二进制调制相干解调的最佳误二进制最佳接收的误码性能作一些定义并进一步推导 定义：S1能量：

S2能量：相关系数：二进制调制相干解调的最佳误比特率！二进制最佳接收的误码性能作一些定义并进一步推导二进制调制相干二进制最佳接收的误码性能2ASK相干解调最佳误比特率BPSK相干解调最佳误比特率二进制最佳接收的误码性能2ASK相干解调最佳误比特率二进制最佳接收的误码性能2FSK相干解调最佳误比特性能二进制最佳接收的误码性能2FSK相干解调最佳误比特性能二进制最佳接收的误码性能二进制调制的非相干解调误比特率非相干解调分析较为复杂，课上不讲，感兴趣的同学可以自己看书二进制最佳接收的误码性能二进制调制的非相干解调误比特率二进制最佳接收的误码性能误比特率曲线二进制最佳接收的误码性能误比特率曲线高阶调制的误码性能高阶调制的误码性能误比特率：错误的比特数和总的比特数的比值；误符号率：错误的符号数和总的符号数的比值；误符号率和误比特率的换算关系符号速率与比特速率的关系传送一个符号，则传送了log2M个比特每错一个符号，则错误的比特数为1采用格雷码，相邻符号只有一个比特不同，错判为相邻的符号，则错误的比特数为1错判为不相邻的符号的概率相对于错判为相邻符号的概率是高阶小量，可以忽略不计高阶调制的误码性能高阶调制的误码性能高阶调制的误码性能为什么要采用Es/n0？对于模拟传输，不存在码元或者符号的概念，所以一般用功率刻画信号强度对于数字传输，则具有天然的时间分割——码元周期，其中消耗的能量是有限的，可用能量刻画每符号能量E_s还能够进一步引申出每bit能量E_b的概念。由于不同符号集合的bit承载量不同，可以用E_b作为归一化测度衡量能量效率使用了E_s或者E_b后，为了确保量纲一致，则相应于n_0（单位焦耳）求比值高阶调制的误码性能为什么要采用Es/n0？高阶调制的误码性能几个换算关系符号能量和比特能量平均功率和符号能量平均功率和比特能量噪声功率和谱密度信噪比和Eb/n0高阶调制的误码性能几个换算关系高阶调制的误码性能匹配滤波器准则下的信噪比和Eb/n0误符号率和误比特率的关系高阶调制的误码性能匹配滤波器准则下的信噪比和Eb/n0高阶调制的误码性能MASK的误码性能MASK经匹配滤波及最佳判决后成为M进制基带信号，其误符号率与M机制基带信号误符号率相同回顾M进制基带误符号率代入匹配滤波下信噪比和Eb/n0关系式代入误比特率和误符号率关系式高阶调制的误码性能MASK的误码性能高阶调制的误码性能回顾基带误符号率的计算过程以及MASK误比特率计算过程，总结误比特率的推导过程

1.确定符号分布一般符号距离为2A 2.画出判决门限门限与符号距离为A 3.计算各符号的差错概率，用Q(A/标准差)表示可能要分情况讨论 4.计算平均SER，用Q(A/标准差)表示用全概率公式5.计算符号距离A和平均功率的关系要用到级数求和6.将A/标准差换算成信噪比S/N，代入第4步计算结果，得到S/N表示高阶调制的误码性能回顾基带误符号率的计算过程以及MASK误比高阶调制的误码性能

7.利用S/N和E_b/n_0关系，代入第6步计算结果，得到E_b/n_0表示

8.利用BER和SER关系，代入第6,7计算结果，得到BER高阶调制的误码性能 7.利用S/N和E_b/n_0关系，代高阶调制的误码性能MQAM的误码性能回顾MQAM信号表示I路电平集合Q路电平集合高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能误码分析的模型和MASK的区别仅仅在于：MASK的符号集只在实轴上分布，而MQAM的符号集分布在复平面上，噪声也是复高斯噪声；但仍可以采用上述的误比特率计算步骤进行分析高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第一步：确定各符号在星座图中的分布MQAM调制的I路或Q路的电平数相同，均为L电平，电平间的间距均为2A高阶调制的误码性能MQAM的误码性能MQAM调制的I路或Q路高阶调制的误码性能MQAM的误码分析第二步：画出判决门限MQAM调制的I路或Q路均为L电平，各需要L-1个判决电平，处于相邻电平的中点高阶调制的误码性能MQAM的误码分析MQAM调制的I路或Q路高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第三步：计算各符号的差错概率，用Q(A/标准差)表示角上的四个点：4（L-2）个边线点：（L-2）^2个内部点：L为MQAM调制的I路或Q路的电平数高阶调制的误码性能MQAM的误码性能L为MQAM调制的I路或高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第四步：计算平均的误符号率误符号率的总和除以符号的总个数高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第五步：计算符号平均功率与间距A的关系高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第六步：误符号率的信噪比表示第七步：换算成Eb/n0表示高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能第八步：计算误比特率高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MQAM的误码性能另一种分析的方法：MQAM可以看成两个L进制的MASK调制的叠加，因此其误码率的计算可以基于MASK误码率计算高阶调制的误码性能MQAM的误码性能高阶调制的误码性能MPSK的误码性能回顾MPSK的表达式和星座图I、Q两路正交调制，但I、Q两路互相关联制约星座图分布于圆周上，对称分布，每个符号的误符号率相同，可以只计算一个符号点的误符号率高阶调制的误码性能MPSK的误码性能I、Q两路正交调制，但I高阶调制的误码性能MPSK的误码性能MPSK误符号的直观了解错误产生于角度的误判符号（相邻角度）的最佳判决仍可以采用最小距离准则高阶调制的误码性能MPSK的误码性能错误产生于角度的误判符号高阶调制的误码性能MPSK的误码性能最佳接收机框图高阶调制的误码性能MPSK的误码性能高阶调制的误码性能MPSK的误码性能误符号率的推导经过带通滤波器后的窄带高斯噪声I、Q两路经正交相关器后的输出高阶调制的误码性能MPSK的误码性能高阶调制的误码性能MPSK的误码性能由前边的定性分析可知：当叠加在信号点上的噪声使矢量的角度不超过

范围时，该信号可以正确的接收误符号率解调角度的概率密度函数成为求解的关键，按前面分析，可以直接分析星座图上位于正实轴上的那个星座点高阶调制的误码性能MPSK的误码性能高阶调制的误码性能MPSK的误码性能上式太复杂，做一定条件下的近似，忽略高阶量，信噪比很高时进一步推导得到误符号率高阶调制的误码性能MPSK的误码性能高阶调制的误码性能MPSK的误码性能换算成误比特率QPSK的误比特率BPSK与QPSK具有相同的误比特率特性，但QPSK的信息传输速率高一倍！高阶调制的误码性能MPSK的误码性能BPSK与QPSK具有相高阶调制的误码性能MFSK的误码特性MFSK误码特性分析比较复杂，课上不讲，感兴趣的同学可以看书结论正交MFSK的相干解调误符号率非相干解调的误符号率形式更复杂高阶调制的误码性能MFSK的误码特性高阶调制的误码性能高阶调制的误符号率曲线MASKMPSKMQAM相同误比特率下，调制阶数越高，传输速率越大，信道利用率越高，但需要的信噪比越大，发射的功率越大！高阶调制的误码性能高阶调制的误符号率曲线MASKMPSKMQ高阶调制的误码性能MFSK误码率曲线高阶调制的误码性能MFSK误码率曲线恒包络调制恒包络调制（CEM，ConstantEnvelopModulation）包络恒定的调制方式——QPSK为什么要采用恒包络调制？调制信号送出前一般会采用限带限制其占用频谱范围，但由于信道的非线性，幅度变化的信号将会产生非线性畸变，产生频谱的扩展，产生邻道干扰非线性限带信道对调制信号的要求具有稳定包络，幅度上不能带信息

具有较高的频谱效率

具有较高的功率效率恒包络调制恒包络调制（CEM，ConstantEnvelo恒包络调制偏移四相相移监控OQPSK回顾QPSK：理想QPSK包络恒定，但功率谱无限宽，对带限信道不适合带限QPSK包络不恒定，经非线性信道放大后功率谱扩展，旁瓣干扰相邻信道恒包络调制偏移四相相移监控OQPSK恒包络调制解决问题的思路尽量减小包络中出现的凹坑，即使不同码元相邻处的相位的跳变尽可能小QPSK中产生180相位变化的原因：I、Q两路同时反相，导致产生包络上的凹坑如果I、Q两路不同时跳变，相位的最大突变减小，则可以减小包络上的起伏QPSK产生90/180相位跳变OQPSK只产生90相位跳变恒包络调制解决问题的思路QPSK产生90/180相位跳变OQ恒包络调制OQPSK调制框图恒包络调制OQPSK恒包络调制OQPSK表达式恒包络调制OQPSK恒包络调制OQPSK基带信号变换过程及信号波形这一跳变被消除！恒包络调制OQPSK这一跳变被消除！恒包络调制OQPSK功率谱相位不影响功率谱OQPSK与QPSK有相同的功率谱OQPSK存在的问题OQPSK有利于对抗非线性的影响，消除了180o相位突变，但还存在90o和－90o相位突变。因此在相位突变点处仍存在着凹坑，其结果是旁瓣分量比较强，很难满足移动通信系统相邻信道总频谱泄漏<－60dB的要求连续相位调制解决这一问题CPM——MSK和GMSK恒包络调制OQPSK恒包络调制最小频移键控MSK回顾2FSK相关系数为0，则表示两个波形正交；满足正交的最小的调制指数为0.5MSK2FSK的一种