相干水声通信技术课件

相干水声通信技术相干水声通信技术二进制移相键控（2PSK）正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化。其中,与2ASK的不同，应选择双极性，即:二进制移相键控（2PSK）正弦载波的相位随二进制数字基带信号2PSK调制模拟调制法键控法2PSK调制模拟调制法键控法2PSK解调相干解调又称为2PSK同步检测法解调2PSK解调相干解调又称为2PSK同步检测法解调2PSK解调2PSK解调相对（差分）移相键控（2DPSK）：是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。假设前后相邻码元的载波相位差为，为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，可定义一种数字信息与之间的关系为：相对（差分）移相键控（2DPSK）：是利用前后相邻码元的相对第5讲-相干水声通信技术课件2DPSK调制模拟调制法键控法2DPSK调制模拟调制法键控法2DPSK解调2DPSK解调二进制数字系统抗噪声性能调制方式：解调方式OOK、2FSK、2PSK、2DPSK非相干：包络检波法、差分检测相干：同步检测二进制数字系统抗噪声性能调制方式：OOK、2FSK、2PSK二进制数字通信系统抗噪声性能OOK2FSK2PSK2DPSK非相干相干二进制数字通信系统抗噪声性能OOK2FSK2PSK2DPSK误码率：对同样的调制方式：相干解调方式略优于非相干解调方式。对同样的解调方式：2PSk>2DPSK>2FSK>OOK相同误码率条件下，信噪比要求上:2PSk比2FSK小3dB2FSK比OOK小3dB。误码率：对同样的调制方式：三种数字调制系统的Pe-r三种数字调制系统的Pe-r带宽当码元宽度Ts时，系统的第一零点带宽2ASK=2PSK=2DPSK=2/Ts，2FSk=|f2-f1|+2/Ts频带利用率

2ASK=2PSK=2DPSK>2FSK带宽当码元宽度Ts时，系统的第一零点带宽2ASK=2PS对信道特性的敏感性：判决门限2ASK：2PSK：2FSK：信道稳定性

2FSK>2DPSK>2PSK>2ASK门限判决（门限与信号有关）极性判决（固定门限=0）相对判决（无门限）对信道特性的敏感性：判决门限2FSK>2DPSK>2P设备的复杂程度相干解调的设备比非相干解调时复杂非相干解调时2DPSK>2FSK>2ASK设备的复杂程度相干解调的设备比非相干解调时复杂2DPSK>多普勒的敏感性相干解调比非相干解调敏感非相干解调时2DPSK>2FSK>2ASK多普勒的敏感性相干解调比非相干解调敏感2DPSK>2FSK性能比较性能比较多进制数字相位调制多相制（MPSK、MDPSK）： 绝对移相、相对（差分）移相四相绝对移相键控（QPSK） 用4个不同的相位信息表示四种状态或一个双比特码四相相对移相键控（QDPSK） 利用前后相邻码元之间的相对相位变化来表示4个信息状态多进制数字相位调制多相制（MPSK、MDPSK）：QPSK信号的产生QPSK信号的产生QPSK信号的产生QPSK信号的产生第5讲-相干水声通信技术课件第5讲-相干水声通信技术课件QPSK信号相干解调QPSK信号相干解调

第5讲-相干水声通信技术课件均衡理论上实际上奈奎斯特第一准则奈奎斯特第二准则等效理想低通部分响应系统信道未知时变设计误差码间干扰均衡器均衡奈奎斯特第一准则等效理想低通信道未知码间干扰均衡器均衡器：在通信系统的接收端插入一种可调滤波器，使之能适应信道的变化，将能减小码间干扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为(信道)均衡器。均衡器：频域均衡器：用均衡器的频率特性去补偿系统的总特性，使之满足实际的需要。频域均衡器：用均衡器的频率特性去补偿系统的总特性，使之满足实时域均衡以为周期延时求和；横向滤波器；无穷阶。在时域校正已畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。时域均衡以为周期延时求和；在时域校正已畸变的波形，使包均衡器的实现：数学上：解M个联立方程组物理上：调整M个系数预制式：测试脉冲调整抽头增益自适应式：学习码自动调整实际上：均衡器的实现：数学上：解M个联立方程组预制式：测试脉冲自适应式：（均方畸变准则）自适应式：（均方畸变准则）不同阶数不同步长不同阶数不同步长判决反馈均衡器判决反馈均衡器

正交振幅调制（QAM）正交振幅调制（QAM）是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制正交振幅调制（QAM）正交振幅调制（QAM）是用两个独立的基6.6.1最小移频键控（MSK） MSK是FSK信号的一种改进型，是一种在相邻码元间保持相位连续性，同时它具有正交信号的最小频差，恒定包络的调制方式 与FSK相比，MSK信号在一个码元宽度内两个载频形影变化严格相差18006.6.1最小移频键控（MSK） MSK是FSK信号的一种MSK信号表示式：或者：当频率间隔调制指数MSK信号表示式：两信号波形相关系数MSK是正交调制，其信号波形的相关系数为零第一项为零条件：