[互聯(lián)網(wǎng)]第5章 移動通信數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 7 . 5 0 6 . 9 0 。 2022/2/13 141 * “線性 ” 和 “ 恒包絡(luò) ” 相結(jié)合的調(diào)制技術(shù) ? M維相移鍵控（ MPSK） ? M維正交振幅調(diào)制（ QAM） ? M維頻移鍵控（ MFSK） 2022/2/13 142 M維相移鍵控（ MPSK） ? 1． MPSK調(diào)制方式概述 ? 在 M維相移鍵控（ MPSK）中，載波頻率承載有M個可能值， ，此處 M為自然數(shù)。能夠同時改變幅度和相位的載波調(diào)制技術(shù)是現(xiàn)在活躍的研究領(lǐng)域。如果它的相位和幅度可以進一步改變的話，它就可以表示更多的信息。 ? 基帶的高斯脈沖成型技術(shù)平滑了 MSK信號的相位曲線，因此使得發(fā)射頻譜上的旁瓣水平大大降低。 2022/2/13 119 二進制頻移鍵控 BFSK 2022/2/13 120 二進制頻移鍵控 BFSK ? FSK信號的傳輸帶寬 BT，由 Carson公式給出，即 B T = 2 ? f + 2 B （ 6 44 ） 2022/2/13 121 二進制頻移鍵控 BFSK 圖 615 FSK信號的相干解調(diào)方框圖 2022/2/13 122 二進制頻移鍵控 BFSK ? 下面公式給出相干 FSK接收機的誤碼率為 2022/2/13 123 二進制頻移鍵控 BFSK 圖 616 非相干 FSK接收機的方框圖 2022/2/13 124 二進制頻移鍵控 BFSK ? 使用非相干檢測時 FSK系統(tǒng)的平均誤碼率為 2022/2/13 125 最小頻移鍵控 MSK ? 連續(xù)相位調(diào)制（ Continuous Phase Modulation， CPM），它泛指載波相位以連續(xù)形式變化的一大類頻率調(diào)制技術(shù)。相移 ? k 與輸入碼元 m I , k 和 m Q , k 有關(guān)，見表 6 2 。 2022/2/13 104 交錯 QPSK（ OQPSK） 圖 69 OQPSK調(diào)制器中同相和正交支路時間交錯的波形圖 2022/2/13 105 交錯 QPSK（ OQPSK） ? OQPSK信號一般可以寫為 ? 使用矩形脈沖的 QPSK信號的功率譜密度可以表示為 2022/2/13 106 p/4四相相移鍵控QPSK ? /4 QPSK相移調(diào)制是一種正交相移鍵控技術(shù)，從最大相位跳變來看，它是 OQPSK和 QPSK的折中。 2022/2/13 99 四相相移鍵控 QPSK 圖 65 QPSK信號的星座圖 2022/2/13 100 四相相移鍵控 QPSK 圖 66 QPSK信號的功率譜密度 2022/2/13 101 四相相移鍵控 QPSK 圖 67 QPSK發(fā)射機的框圖 2022/2/13 102 四相相移鍵控 QPSK 圖 68 QPSK接收機框圖 2022/2/13 103 交錯 QPSK（ OQPSK） ? QPSK調(diào)制信號具有恒包絡(luò)特性。 ? 差分相移鍵控（ Differential Phase Shift Keying， DPSK）是一種最常用的相對調(diào)相方式，采用非相干的相移鍵控形式。從 BPSK信號的分布可以得到 ，相鄰點的距離為。 2022/2/13 88 高斯濾波的最小頻移鏈控（ GMSK） ? 高斯低通濾波器必須滿足以下幾點要求： – 1. 帶寬窄； – 2. 有尖銳的截止特性，即頻譜曲線邊緣陡峭； – 3. 濾波器輸出脈沖后稱為一常量，該常量對前一個碼元內(nèi)的載波相移為； – 4. 沖激響應(yīng)的過沖較小。 M S K 信號的旁瓣比 Q P S K 和 O Q P S K 都低， M S K 信號主瓣比 Q P S K（ O Q P S K ）寬，同時在以主瓣做比較時， M S K 的頻譜利用率比相鍵控技術(shù)要低。因此誤碼率要求 嚴格 時多數(shù)采用相干解調(diào)。 有 ??? ??? c1 ， ??? ??? c2 則 221?????c， 212??????， 212fff??? 2022/2/13 79 最小頻移鏈控（ MSK） 圖 7 .6 4 相位軌跡圖 2022/2/13 80 最小頻移鏈控（ MSK） 1. M S K 的產(chǎn)生 按（ 7 4 0 ）式構(gòu)成如下電路圖 7 . 6 5 。 2022/2/13 76 二相頻移鍵控（ 2FSK） 其頻帶為： ?????????? 2)( 2121 ?????B BBBbbfRhRhRTfTffB)2(2121221?????????? 2022/2/13 77 最小頻移鏈控（ MSK） 1. 問題提出 O Q PS K 正交支路引入了 bT 延遲，因此清除了Q PS K 中的 1800的相位突跳現(xiàn)象，改善了包絡(luò)起伏，但每隔 bT 信號可能發(fā)生 090? 相位變化，沒有根本上解決包絡(luò)起伏問題。 2022/2/13 71 二相頻移鍵控（ 2FSK） 2FSK波形圖 2022/2/13 72 二相頻移鍵控（ 2FSK） 4 . 相干解調(diào)法（同步檢波法） 原理框圖如下圖 7. 57 所示。 7 . 3 . 1 二相頻移鍵控（ 2 F SK ） 1 . 規(guī)則：發(fā) “1” 碼時，載波頻率為 1f 的信號，發(fā) “0” 碼時，載波頻率為 2f 。這樣相位只能是跳變 00 或 090? ，即星座圖 7. 48中只能沿正方形的四個邊移動。 碼變換碼變換調(diào)制器調(diào)制器相加4??4??tc?c o s4DPSKABCD串并轉(zhuǎn)換S(t)單雙極性單雙極性 2022/2/13 56 四相相對相移鍵控（ 4DPSK） 它產(chǎn)生的矢量圖如圖 7 . 4 1 所示。 例如： “ 1 1 ” 四進制碼的相對相移信號相位，是將前一四進制碼的相位1?n?與 045?? ?相加，其它類推。?s i n和?c o s或正 “ ＋ ” 或負 “ ” 值，經(jīng)判決器后輸出。 2022/2/13 46 四相絕對移相鍵控（ 4PSK、 QPSK） 上圖 7 . 3 0 是按)s i n ( ?? ?tc 來 定 的 ， 其 中)3,2,1,0(904500???? nn? 。 電平變換 編碼器 相乘tc?c oss(t) 2DPSK 2022/2/13 38 二相相對移相鍵控（ 2DPSK） ? 2DPSK工作過程波形圖 2022/2/13 39 二相相對移相鍵控（ 2DPSK） ?6 2 D P SK 的解調(diào)框圖及實現(xiàn)過程 (1 ) 相干解調(diào)框圖及工作過程，如圖 7 . 1 7 ( a ) 、 (b ) 所示。 ?2022/2/13 33 二相相對移相鍵控（ 2DPSK） 2. 絕對碼與相對碼的互相轉(zhuǎn)換電路 ? 電路實現(xiàn)方法就是使用模 2加法器和延遲器（延遲一個碼元寬度），絕對碼變成相對碼稱為差分編碼，相對碼變成絕對碼稱為差分譯碼，如下圖 (a), (b)示。解調(diào)后經(jīng)判決得到的“ 1”、 “ 0”碼與圖中示出的結(jié)果將完全相反， 會造成嚴重的錯碼。 電平變換 相乘單極性碼 雙極性碼 2PSKtc?c o s)( tS ( a) 2 P S K 調(diào)制原理框圖 移相鍵控 2022/2/13 25 (3)2PSK工作過程波形 ( b) 圖 7 . 9 2 PS K 工作過程波形 移相鍵控 2022/2/13 26 二相絕對移相鍵控（ 2PSK） 相乘器的具體典型電路（又稱倒接開關(guān)調(diào)制器）如下圖 示。 圖 7 . 5 2 A SK 頻帶分析電路 二進制振幅鍵控（ 2ASK） 2022/2/13 22 圖 BPSK信號的功率譜密度（ PSD） 二進制振幅鍵控（ 2ASK） 2022/2/13 23 移相鍵控 1 二相絕對移相鍵控（ 2PSK） (1) 規(guī)則： 移相只改變載波信號的相位， 即對應(yīng)不同的基帶碼載波起始相位不同。 2022/2/13 16 線性數(shù)字調(diào)制
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