【正文】 當 M4 時， ，這說明 MQAM信號的抗干擾能力優(yōu)于MPSK信號。?QAM 信號輸出C o s ωct S i n ωct2 L 電平轉換2 L 電平轉換預調制LTP預調制LTP（ a ） 調制器解 調 輸 出接 收 信 號輸 入 信 息圖 231 QAM調制解調原理框圖 119 正交幅度調制 ? 把信號矢量端點的分布圖稱為星座圖。 如果 Δθ′k＞ 180176。 ， 則 Δθ′k=10176。 π/4DQPSK調制 103 π/4DQPSK調制 ? π/4 – DQPSK 的檢測 ? 基帶差分檢測 ? 中頻差分檢測 ? 鑒頻器檢測 104 （ 1）基帶差分檢測 圖 2 27 基帶差分檢測框圖 Sk( t )L P FL P F解 碼 電 路判 決 電 路判 決 電 路并/串 變 換WkZkXkYkc os[ ]c t?? ?si n[ ]c t?? ?信 息 輸 出估 計 π/4DQPSK調制 105 設接收信號為： 1212( ) c os [ ] , ( 1 )c os ( ) s i n( )k c k s skkkkS t t k T t k TWZ??????? ? ? ? ?????在 同 相 支 路 ， 與 本 地 載 波 相 乘 ，經 過 低 通 濾 波 器 后 ， 得 ：同 理 ， 正 交 支 路 濾 波 后 的 低 頻 信 號 為 ： π/4DQPSK調制 106 π/4DQPSK調制 1111kkkk k k k kk k k k kVarc tgUX W W Z ZY Z W W Z??????? ? ? ???? ? ? ??式 中 ：令 解 碼 電 路 的 運 算 規(guī) 則 為 ：107 1114411144c os( ) c ossi n( ) si n0 1 0 10 1 0 1k k k kk k k kkkkkXYXYXY? ? ?? ? ???? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ?????????可 得 到 ：判 決 如 下 ：， 判 “ ” ， 判 “ ”；， 判 “ ” ， 判 “ ”將 獲 得 的 結 果 經 過 并 串 變 換 ， 即 可 恢 復所 傳 輸 的 數 據 。 97 π/4DQPSK調制 表 2 8 π/4DQPSK的相位跳變規(guī)則 98 ? π/4DQPSK的相位跳變規(guī)則 ? 上述規(guī)則決定了在碼元轉換時刻的相位跳變量只有 177。設法使已調信號的相位在兩組之間交替的跳變。 88 OQPSK信號的特點： ? OQPSK的相位： 177。 π的相位跳變，出現了交錯（ Offset）QPSK，即 OQPSK。176。突變（當兩個信道上數據同時改變極性時），且每隔跳變一次。由圖可見，無論哪種系統， QPSK信號都可看成是載波相互正交的兩個二相 PSK信號之和。 GFSK與 GMSK類似， 是連續(xù)相位的恒包絡調制。要保證和 MSK一樣的誤比特率，只有增加GMSK每比特內的能量信噪比。 圖中相乘器的輸出信號為 R(t) cos［ ωct+θ(t)］ 在相干解調中，最重要的是相干載波的提取，這在移動通信環(huán)境中是比較困難的，因此通常采用差分解調和鑒頻器解調等非相干方式解調。 56 高斯濾波的最小頻移鍵控 地址產生器C o s [ θ ( t ) ] 表S i n [ θ ( t ) ] 表D / A 變 換D / A 變 換L P FL P F180。當相鄰三個碼元為 + + +1時，濾波器特性和 FM調制器保證一個碼元內相位增加 ；當相鄰三個碼元為 1時，則一個碼元內相位減小 ；在其它碼流圖案下，由于正負極性抵消，迭加后脈沖波形面積比上述兩種情況要小，即相位變化值小于 。由圖可見，已調波的頻譜由預調制濾波器的特性來控制，它的輸出直接控制 FM調制器，以保持已調波包絡恒定和相位連續(xù)。M S K信 號2 f1+2 k Tb差 分 譯 碼2 f2++（ 2 k + 1 ） Tb 圖 26 MSK相干解調器 37 最小相位頻移鍵控 MSK信號的功率譜密度和誤碼特性 MSK信號的單邊功率譜表達式為 ? ? ? ?bcbcbM SK TffTffTfP )(2c os)(1618)( 2222 ???? ??38 圖 2 – 7 MSK信號的功率譜 1 . 0 2 . 0 3 . 0 4 . 0 ( f － fc) TbM S KQ P S K功 率 譜 密 度 / d B0－ 10－ 20－ 30－ 40－ 50－ 600 . 5 0 . 7 5 最小相位頻移鍵控 39 ? 參照 FSK的誤碼率分析 ， 在輸入為窄帶高斯噪聲 (均值為 0， 方差為 σ2n)的情況 ， 各支路的誤碼率為 )(e r f c21 rP s ? 與 FSK性能相比， 由于各支路的實際碼元寬度為 2Tb， 其對應的低通濾波器帶寬減少為原帶寬的 1/2， 從而使 MSK的輸出信噪比提高了一倍。只要找到等效數據與輸入序列之間的關系，構成 MSK調制器就不困難了 最小相位頻移鍵控 31 1111???????????kkkkkkk aaaakxxx????????????????????????????????????????????????????2)(s i ns i n2)(c o sc o s2)(c o sc o s111111???kaaxkaaxkaaxxkkkkkkkkkk 最小相位頻移鍵控 32 ? 因為 111si n 0 0 ( m od 2 )0 , 2si n ( ) 02kkkkkkxxaakaa????????? ? ??? ???? ????????或???????????????????????1112)(c o s 1?kaa kkak=ak1 ak≠ ak1且 k為奇數 ak≠ ak1且 k為偶數 最小相位頻移鍵控 33 所以上式可以寫成 (令 k=2l, l=0, 1, 2, …)： cosx2l = cosx2l1 a2l+1 cosx2l+1 = a2l cosx2l 由此式可以看出： I支路數據 (cosxk)和 Q支路數據(ak cosxk)并不是每隔 Tb秒就可能改變符號 ， 而是每隔2Tb秒才有可能改變符號 (k為奇數且 ak ≠ ak1)。為了實現連續(xù)相位頻移鍵控（ CPFSK），需要找出數據符號轉換時刻的信號相位關系。 解調：接收端需將已調信號還原成要傳輸的原始信號。1 第一章 調制與編碼概論 ? 調制和編碼的作用 圖 11 通信系統的簡略圖 圖 12 無線系統中發(fā)射機的結構 信 源 信 宿發(fā) 射 機 接 收 機信 道用 戶 接 口 編 碼 器 調 制 器 射 頻 部 分天 線2 第一章 調制與編碼概論 ? 編碼器 /調制器的功能 輸 入 數 據 （ 二 進 制 ）已 編 碼 數 據 （ 二 進 制 ）已 調 制 信 號編 碼 器 映 射調 制 器 映 射( a )輸 入 數 據 （ 二 進 制 ）已 調 制 信 號編 碼 器 / 調 制 器 映 射( b )3 第一章 調制與編碼概論 ? 調制和編碼的性能參數 ? 功率利用率 ? 帶寬利用率 “功率利用率”也稱為“能量利用率”，它描述調制 /編碼技術對低功率數字信息的保真能力。 ? 根據可否采用“脈沖迭代模型”來描述： ? 線性調制：符號值和已調信號之間存在一個簡單的線性關系，且可采用“脈沖迭代模型”來描述； ? 非線性調制（或指數調制）：符號值和已調信號之間不存在簡單的線性關系，且不可采用“脈沖迭代模型”來描述； 9 概述 下圖給出了調制策略的簡單分類圖。 ? 設 S(t)為在時間 kTb到 (k+1)Tb內的一個 CPFSK信號，即 : (212) 其中：載波頻率為 ；碼元寬度 Tb；基帶數據 ( ) c os[ 2 2 ] , ( 1 )C P F SK c d k k b bS t A f t f t x k T t k T? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?212c fff ?? 1k? ?取 值20 連續(xù)相位頻移鍵控（ CPFSK） ? xk是第 k個碼元期間的起始相位，是一個常數，它可保證時刻T=KTb已調信號相位連續(xù)； ? 頻偏 ，其可保證兩個不同頻率的信號在一個碼元期間所積累的相位差將嚴格等于 π ；即有 式（ 212）進一步可寫為： (214) 12 124dbfff T???( ) ( )c d b c d bTT? ? ? ? ?? ? ? ?( ) c o s [ ] , ( 1 )2C P F S K c k k b bbS t A t t x k T t k TT???? ? ? ? ? ? ? ?21 連續(xù)相位頻移鍵控（ CPFSK） ? 當數據符號在時刻 T=KTb其相位常數 xk1由轉換到 xk時，若使已調信號碼元轉換時刻相位連續(xù)，則要求相位關系滿足 為了保證相位連續(xù)，第 k個碼元的相位常數不僅與當前輸入碼元 有關，還取決于前一輸入碼元 及其相位常數 xk1，即前后相鄰碼元之間存在相關性 1122k k b k k bbbx k T x k TTT??????? ? ? ? ? ? ?1111,(),2k k kk k k kk k kxkxxxk?????? ? ???????? ? ? ? ? ????ka 1ka?22 連續(xù)相位頻移鍵控（ CPFSK） ? 定義“附加相位函數”： (218) 它為一直線方程，斜率為 ，截距為 xk；且在任一碼元期間， 的變化量總是 π /2 ，即當 時，相位線性增加 π /2 ；當時 ，相位線性減少 π /2 ，且在時刻保持相位連續(xù)。 11c o s c o s [ ( ) ]2k k k kkI x a a ???? ? ? ?11c o s c o s [ ( ) ]2k k k k kkQ a x a a ???? ? ? ? ? 最小相位頻移鍵控 34 ? 圖 2 5 MSK調制器框圖 串 / 并差分編碼Tbc o s?cts i n ?ct∑