【正文】 K信號的解調(diào)與 2ASK信號的解調(diào)相同 —— 包絡(luò)檢波或相干檢波 2021年 6月 17日 73 多進(jìn)制相移鍵控（ MPSK） 載波相位有 M種取值。當(dāng)基帶信號的碼元間隔為 Ts時： 2( ) c o s[ ] , 0 , 1 , , 1sM P SK c isES t t i MT ??? ? ? ?MPSK信號的表達(dá) Es：信號在一個碼元間隔內(nèi)的能量 將碼元持續(xù)時間為 Ts的基帶信號用矩形函數(shù)表示，有 1 , 0()0 ,stTre c t t ???? ?? 其 它MPSK信號的表達(dá)式又可為 2( ) ( ) c os[ ( ) ]sM P SK s cn sES t re c t t nT t nT ??? ? ??2 , 0 , 1 , , 1ii iMM???? ? ? ?st n T?載 波 在 時 刻 的 相 位為計算方便，令初始相位 θ ＝ 0，將 MPSK信號的表達(dá)式展開 MPSK的表達(dá)式可簡寫成 2( ) c os c os ( ) ( )2sin sin ( ) ( )( ) c os ( ) sinsM P SK c sn sscsn sn s c n s cnnES t t n re c t t nTTEt n re c t t nTTa re c t t nT t b re c t t nT t??????????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?????其中 22c os ( ) , sin ( )ssnnEEa n b nTT????( ) ( ) c o s ( ) s inM P S K c cS t I t t Q t t????同相分量 正交分量 2021年 6月 17日 75 MPSK信號的分析 任何一個 MPSK信號可以看作是對 兩個正交載波 進(jìn)行多電平雙邊帶調(diào)幅的疊加，因此它的頻譜寬度和 MASK相同，是基帶信號的二倍。 當(dāng)信息速率相同時， MPSK信號的帶寬是 2PSK信號帶寬的 1/log2M,即頻帶利用率提高為 log2M倍。 Rb（ m） = Rb = Rs log2 M ； B m = Bb/log2 M 當(dāng)兩者碼元速率相同時，兩者帶寬相同； MPSK信號的信息速率是 2PSK信號的 log2M倍。 B m = Bb ； Rb = Rs log2 M 2021年 6月 17日 76 MPSK信號的矢量圖 101 10 10 01 00 0 10 0 01 0 01 0 11 1 11 1 00 1 00 1 1010 01 10 11 00 0 01 1 00 0 11 1 11 0 10 1 10 1 01 0 0M = 2 , θ = 0M = 4 , θ = 0M = 8 , θ = 0M = 2 , θ = π / 2 M = 4 , θ = π / 4 M = 8 , θ = π / 82. MPSK 信 號 的 調(diào) 制 － QPSK 2021年 6月 17日 78 相位選擇法產(chǎn)生 QPSK信號 串 并變 換選 相 電 路 帶 通四 相 載 波發(fā) 生 器0 π / 2 3 π / 2π輸 入 信 息Q P S K 信 號MPSK 信 號 的 調(diào) 制 － 8PSK 2021年 6月 17日 80 8PSK信號的產(chǎn)生方法 載波有 8種相位來傳送八進(jìn)制碼元，每個碼元包含 3個二進(jìn)制碼， 串并變換：二進(jìn)制 —— 3bit碼，由 3bit b1b2b3決定 8種相位中的一種； 電路仍是正交調(diào)制電路： b1決定同相路信號的極性 b1=1 正， b1=0 負(fù) b2決定正交路信號的極性 b2=1 正， b2=0 負(fù) b3決定同相路和正交信號的幅度 b3=1 同相路信號為 ；正交路信號為 b3=0 同相路信號為 ；正交路信號為 電平產(chǎn)生 —— 雙極性四電平信號 177。 ； 177。 同相路信號的極性和幅度由 b1b3決定 —— 4ASK； 正交路信號的極性和幅度由 b2 b3 —— 4ASK； 矢量相加 —— 8PAK b1=1， b2=1， b3=1：同相路信號為 ，正交路信號為 —— θ=π/8； b1=1， b2=1， b3=0：同相路信號為 ，正交路信號為 —— θ=3π/8； 注意：同相路和正交路信號有關(guān)，不是相互獨立的 —— 為保證合成矢量端點落在同一園上 —— 合成矢量幅度為 1 2021年 6月 17日 81 MPSK信號的解調(diào) 都采用正交相干解調(diào) QPSK 2021年 6月 17日 82 8PSK信號的解調(diào) 由 8PSK調(diào)制電路可知解調(diào)也可采用二路正交相干解調(diào)，但電平判決為 4電平判決 重申： MPSK相干解調(diào)時，恢復(fù)載波同樣存在相位模糊問題，因此 M進(jìn)制調(diào)相應(yīng)采用相對調(diào)相方法 —— 對輸入信號進(jìn)行串并變換，同時進(jìn)行邏輯運算把絕對碼變換為 M進(jìn)制差分碼再進(jìn)行絕對調(diào)相 解調(diào)時，可采用相干解調(diào) —— 差分譯碼 差分相干解調(diào) —— 延遲解調(diào) 2021年 6月 17日 83 （ MFSK） MFSK，載波頻率有 M種取值 2( ) c os , 0 , 0 , 1 , , 1sM F SK i ssES t t t T i MT ?? ? ? ? ?n 2021年 6月 17日 84 多進(jìn)制正交幅度調(diào)（ MQAM） QAM－兩路獨立的信號對正交的兩個載波進(jìn)行幅度調(diào)制后合成的信號，稱為正交幅度調(diào)制。 1 6 Q A M 1 6 P S K QIQI假設(shè)已調(diào)信號的最大幅度為 1 － MPSK星座圖上信號點之間的最小距離為 2 s inM P S Kd M???? ???? － MAQM信號點之間的最小距離為 22211M Q A MdLMML???????????4 M Q A M M P SKM d d??時 ， 有 － MQAM的抗干擾能力強(qiáng)于 MPSK 2021年 6月 17日 85 MPSK與 MQAM比較 星座圖：在平面坐標(biāo)系中，矢量端點的分布圖 —— 矢量端點：信號點 例： 16PSK信號：星座圖上信號點等距離（弧 d）， 等角度（ 2π/M）地分布在圓上 MPSK星座圖上信號點間的最小距離： d/2 = Sin2π/M2 = Sinπ/M—— dMPSK= 2 Sinπ/M 16QAM信號：星座圖上信號點均勻地分布在半徑為 1圓內(nèi)為矩形的整個平面上 MQAM星座圖上信號點間的最小距離： x = y； x2 + y2 = 1； x = y = 1/21/2 水平：最外二點間距離： 2x = 21/2 垂直：最外二點間距離： 2y = 21/2 信號點均勻分布在的矩形內(nèi)；水平信號點 L；垂直信號點 L； M=L2—— L=M1/2 dMQAM = 21/2/(L1) M = 4時： dMPSK = dMQAM —— 星座圖相同 M 4時： dMPSK dMQAM —— 說明 MMQAM的抗干擾能力優(yōu)于 MPSK 2021年 6月 17日 86 MQAM調(diào)制 一般采用正交調(diào)制方式 調(diào)制過程表明 MQAM 可以看成是兩個正交抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號的疊加，因此它的功率譜應(yīng)和 MPSK、MASK一樣，理想情況下其頻譜利用率為 HzsbM ?/)( l o g 22021年 6月 17日 87 MQAM解調(diào) MQAM 信號的解調(diào)可采用正交的相干解調(diào) 以 16QAM為例 下判上判 xxaxa???21???上 判0 判1 0下 判0 02021年 6月 17日 88 最小頻移鍵控（ MSK） MSK－一種能夠產(chǎn)生恒定包絡(luò)、連續(xù)相位信號的調(diào)制稱為最小頻移鍵控，常簡寫為 MSK。 MSK是 2FSK的一種特殊情況，它具有正交信號的最小頻差，在相鄰符號交界處相位保持連續(xù)。 MSK信號的時域表達(dá)式： ? ?( ) c os 2 ( )M S K cs t A f t t????由 2FSK信號正交條件可知，最小頻差為： 21211 1 1 0 . 522 bbfff f f hT R T R?????? ? ? ? ? ??? ?最 小 頻 偏 指 數(shù)211()22( ) ( 0 ) c o s 2 ( 0 )22cnMSSKKcMf f fptftt s A f tT??? ? ? ????? ??? ? ? ????? ? ? ?????信 號 可 寫 為初始相位 1np ??假設(shè)初始相位為 0 2 T0－ π / 2－ π－ 3 π / 2－ 2 ππ / 2π3 π / 22 π04 T6 T 8 Ttφ ( t)M S K 相 位 網(wǎng) 格 圖