【正文】 率相同時(shí)，可降低碼元速率，提高傳輸可靠性。v 在接收機(jī)輸入信噪比相同時(shí)，誤碼率高，設(shè)備復(fù)雜。在接收機(jī)輸入信噪比相同時(shí)，誤碼率高，設(shè)備復(fù)雜。v 在信噪比相同時(shí)，多相調(diào)制的相數(shù)越多，誤碼率越高。在信噪比相同時(shí)，多相調(diào)制的相數(shù)越多，誤碼率越高。v 已調(diào)波相量點(diǎn)數(shù)相同時(shí)，正交幅度調(diào)制（已調(diào)波相量點(diǎn)數(shù)相同時(shí)，正交幅度調(diào)制（ MQAM）、）、 相移鍵控相移鍵控（（ MPSK）、）、 幅度鍵控（幅度鍵控（ MASK）） 的誤碼率依次增高。的誤碼率依次增高?；緮?shù)字調(diào)制技術(shù)基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（（ 2）多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制）多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制v 多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制又稱(chēng)多相制，相數(shù)愈多傳輸速率愈高，多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制又稱(chēng)多相制，相數(shù)愈多傳輸速率愈高，但相鄰載波之間的相位差愈小，還將使得接收時(shí)的誤碼率增但相鄰載波之間的相位差愈小，還將使得接收時(shí)的誤碼率增加，且增加了設(shè)備的復(fù)雜性。加，且增加了設(shè)備的復(fù)雜性。v 如如 圖圖 216所示。所示。返回返回 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù) 1. 正交幅度調(diào)制（正交幅度調(diào)制（ QAM））vQAM是利用多進(jìn)制幅度鍵控（是利用多進(jìn)制幅度鍵控（ MASK）） 和正交載波調(diào)制相和正交載波調(diào)制相結(jié)合產(chǎn)生的調(diào)制方法。結(jié)合產(chǎn)生的調(diào)制方法。vQAM由兩路獨(dú)立的兩個(gè)載波調(diào)制合成得到，即利用同相載由兩路獨(dú)立的兩個(gè)載波調(diào)制合成得到，即利用同相載波傳送一路波傳送一路 ASK信號(hào)、利用正交載波傳送另一路信號(hào)、利用正交載波傳送另一路 ASK信號(hào)，信號(hào)，然后合成信號(hào)，來(lái)提高頻帶利用率。然后合成信號(hào)，來(lái)提高頻帶利用率?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)vMQAM信號(hào)是一種幅度、相位復(fù)合調(diào)制信號(hào)，信號(hào)是一種幅度、相位復(fù)合調(diào)制信號(hào)， M表示已調(diào)波表示已調(diào)波的狀態(tài)數(shù)（是信號(hào)電平數(shù)的平方），不同狀態(tài)與不同的幅度的狀態(tài)數(shù)（是信號(hào)電平數(shù)的平方），不同狀態(tài)與不同的幅度和相位相對(duì)應(yīng)。和相位相對(duì)應(yīng)。v 如 圖 217所示?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)2. 高斯最小頻移鍵控（高斯最小頻移鍵控（ GMSK）） 調(diào)制調(diào)制 v 最小頻移鍵控（最小頻移鍵控（ MSK）） 是相位連續(xù)的二進(jìn)制頻移鍵控（是相位連續(xù)的二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）） 的一個(gè)改進(jìn)。的一個(gè)改進(jìn)。vMSK具有正交信號(hào)的最小頻差，調(diào)制指數(shù)具有正交信號(hào)的最小頻差，調(diào)制指數(shù) h = ， 相鄰碼元相鄰碼元交界處的相位保持連續(xù)。交界處的相位保持連續(xù)。vMSK的頻帶利用率高，帶外功率很小，抗噪聲性能相當(dāng)于的頻帶利用率高，帶外功率很小，抗噪聲性能相當(dāng)于2PSK， 得到廣泛應(yīng)用。得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)vMSK調(diào)制方式的主要優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制方式的主要優(yōu)點(diǎn)：v 信號(hào)具有恒定的包絡(luò)信號(hào)具有恒定的包絡(luò)v 信號(hào)的功率譜在帶外衰減快信號(hào)的功率譜在帶外衰減快vMSK調(diào)制信號(hào)如 圖 218所示。現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)3. 正交頻分復(fù)用（正交頻分復(fù)用（ OFDM）） v 一種采用多進(jìn)制、多載波、并行傳輸?shù)念l分復(fù)用調(diào)制體制。一種采用多進(jìn)制、多載波、并行傳輸?shù)念l分復(fù)用調(diào)制體制。（（ 1）） OFDM的基本概念的基本概念 v 基本思想：其把一段串行的數(shù)據(jù)流變成基本思想：其把一段串行的數(shù)據(jù)流變成 N 組低速并行的數(shù)組低速并行的數(shù)據(jù)流，分別調(diào)制到不同的載頻上并行傳輸，即把一個(gè)寬帶信據(jù)流，分別調(diào)制到不同的載頻上并行傳輸，即把一個(gè)寬帶信道上的整個(gè)頻帶分成道上的整個(gè)頻帶分成 N 個(gè)子頻帶，每個(gè)數(shù)據(jù)流占用一個(gè)子個(gè)子頻帶，每個(gè)數(shù)據(jù)流占用一個(gè)子帶，每個(gè)子帶有一個(gè)載波，各個(gè)子帶完全獨(dú)立，所有子帶都帶，每個(gè)子帶有一個(gè)載波，各個(gè)子帶完全獨(dú)立，所有子帶都可以獨(dú)立調(diào)制。可以獨(dú)立調(diào)制。 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)v 工作原理：輸入數(shù)據(jù)信元的速率為工作原理：輸入數(shù)據(jù)信元的速率為 R，經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后，分，經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后，分成成 M個(gè)并行的子數(shù)據(jù)流，每個(gè)子數(shù)據(jù)流的速率為個(gè)并行的子數(shù)據(jù)流，每個(gè)子數(shù)據(jù)流的速率為 R/M，在每，在每個(gè)子數(shù)據(jù)流中的若干個(gè)比特分成一組，每組的數(shù)目取決于對(duì)個(gè)子數(shù)據(jù)流中的若干個(gè)比特分成一組，每組的數(shù)目取決于對(duì)應(yīng)子載波上的調(diào)制方式，如應(yīng)子載波上的調(diào)制方式，如 PSK、 QAM等。等?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)（（ 2）） OFDM的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn) v 為提高頻帶利用率和增大傳輸速率，各路子載波的已調(diào)信號(hào)為提高頻帶利用率和增大傳輸速率，各路子載波的已調(diào)信號(hào)有部分重疊。有部分重疊。v 各路已調(diào)信號(hào)嚴(yán)格正交，以便接收端能完全分離出各路信號(hào)各路已調(diào)信號(hào)嚴(yán)格正交，以便接收端能完全分離出各路信號(hào)；每路子載波的調(diào)制為多進(jìn)制調(diào)制。；每路子載波的調(diào)制為多進(jìn)制調(diào)制。v 每路子載波的調(diào)制體制可不同（如每路子載波的調(diào)制體制可不同（如 PSK、 QAM等），并可等），并可為適應(yīng)信道的變化而自適應(yīng)地改變。為適應(yīng)信道的變化而自適應(yīng)地改變。返回返回 差錯(cuò)控制技術(shù)差錯(cuò)控制技術(shù) v 通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是通信的有效性和可靠性。由于信通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是通信的有效性和可靠性。由于信道傳輸特性不理想以及加性噪聲的影響，所接收到的信息不道傳輸特性不理想以及加性噪聲的影響，所接收到的信息不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，從而影響傳輸系統(tǒng)的可靠性?？杀苊獾貢?huì)發(fā)生錯(cuò)誤，從而影響傳輸系統(tǒng)的可靠性。 v 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼器分為信源編碼（解決通信的有效在數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼器分為信源編碼（解決通信的有效性問(wèn)題）和信道編碼（解決通信的可靠性問(wèn)題）。性問(wèn)題）和信道編碼（解決通信的可靠性問(wèn)題）。v 信道編碼又稱(chēng)差錯(cuò)控制編碼（或糾錯(cuò)編碼），是針對(duì)傳輸信信道編碼又稱(chēng)差錯(cuò)控制編碼（或糾錯(cuò)編碼），是針對(duì)傳輸信道不理想而采取的提高數(shù)字傳輸可靠性的一種措施。道不理想而采取的提高數(shù)字傳輸可靠性的一種措施。返回返回 差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念v 差錯(cuò)控制編碼是針對(duì)傳輸信道不理想而采取的提高數(shù)字傳輸可靠性的一種措施。為了抑制信道噪聲對(duì)信號(hào)的干擾，往往還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行再編碼，編碼成在接收端不易為干擾所弄錯(cuò)的形式。所以，差錯(cuò)控制編碼有時(shí)又稱(chēng)為糾錯(cuò)編碼。差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念1. 差錯(cuò)的分類(lèi)：v 隨機(jī)差錯(cuò)：由隨機(jī)噪聲導(dǎo)致，表現(xiàn)為獨(dú)立的、稀疏的和互不相關(guān)發(fā)生的差錯(cuò)。v 突發(fā)差錯(cuò)：相對(duì)集中出現(xiàn)，即在短時(shí)段內(nèi)有很多錯(cuò)碼出現(xiàn)，而在其間有較長(zhǎng)的無(wú)錯(cuò)碼時(shí)間段，例如由脈沖干擾引起的錯(cuò)碼。差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念2. 差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念v 在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，應(yīng)采用一定的方法發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)并糾正差錯(cuò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，應(yīng)采用一定的方法發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)并糾正差錯(cuò)，該過(guò)程稱(chēng)為差錯(cuò)控制。，該過(guò)程稱(chēng)為差錯(cuò)控制。v 在差錯(cuò)控制編碼技術(shù)中，編碼器根據(jù)輸入信息碼元產(chǎn)生相應(yīng)在差錯(cuò)控制編碼技術(shù)中，編碼器根據(jù)輸入信息碼元產(chǎn)生相應(yīng)的監(jiān)督碼元，實(shí)現(xiàn)對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制，而譯碼器主要是進(jìn)行檢的監(jiān)督碼元，實(shí)現(xiàn)對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制，而譯碼器主要是進(jìn)行檢錯(cuò)與糾錯(cuò)。錯(cuò)與糾錯(cuò)。v 差錯(cuò)控制編碼具備檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力，是因?yàn)樵诒粋鬏數(shù)男畔⒉铄e(cuò)控制編碼具備檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力，是因?yàn)樵诒粋鬏數(shù)男畔⒅懈郊恿艘恍┤哂啻a（即監(jiān)督碼元），在兩者之間建立了某中附加了一些冗余碼（即監(jiān)督碼元），在兩者之間建立了某種校驗(yàn)關(guān)系。種校驗(yàn)關(guān)系。 差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念3. 差錯(cuò)控制方式差錯(cuò)控制方式v 前向糾錯(cuò)（前向糾錯(cuò)（ FEC））v 檢錯(cuò)重發(fā)（檢錯(cuò)重發(fā)（ ARQ））v 反饋校驗(yàn)（反饋校驗(yàn)（ IRQ））v 混合糾錯(cuò)（混合糾錯(cuò)（ HEC））v 如如 圖圖 219所示。所示。返回返回 差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼1. 差錯(cuò)控制編碼分類(lèi)差錯(cuò)控制編碼分類(lèi)（（ 1）按編碼的不同功能分類(lèi)）按編碼的不同功能分類(lèi)v 檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼v 糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼v 糾刪碼糾刪碼差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼（（ 2）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的檢驗(yàn)關(guān)系分類(lèi)）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的檢驗(yàn)關(guān)系分類(lèi)v 線性碼線性碼v 非線性碼非線性碼（（ 3）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的約束關(guān)系分類(lèi)）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的約束關(guān)系分類(lèi)v 分組碼分組碼v 卷積碼卷積碼差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼2. 常用的差錯(cuò)控制編碼常用的差錯(cuò)控制編碼 v 奇偶校驗(yàn)碼：屬于檢錯(cuò)碼，其編碼規(guī)則是先將所要傳輸?shù)臄?shù)奇偶校驗(yàn)碼：屬于檢錯(cuò)碼，其編碼規(guī)則是先將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼元進(jìn)行分組，在分組數(shù)據(jù)后面附加一位監(jiān)督位，使得該據(jù)碼元進(jìn)行分組，在分組數(shù)據(jù)后面附加一位監(jiān)督位，使得該組碼連同監(jiān)督位在內(nèi)的碼組中的組碼連同監(jiān)督位在內(nèi)的碼組中的 ““ 1”” 的個(gè)數(shù)為偶數(shù)（偶校的個(gè)數(shù)為偶數(shù)（偶校驗(yàn)）或奇數(shù)（奇校驗(yàn)）。驗(yàn)）或奇數(shù)（奇校驗(yàn)）。差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼v 循環(huán)冗余校驗(yàn)（循環(huán)冗余校驗(yàn)（ CRC）：）： 常作為檢錯(cuò)碼，是一種通過(guò)多項(xiàng)式常作為檢錯(cuò)碼，是一種通過(guò)多項(xiàng)式除法運(yùn)算檢測(cè)錯(cuò)誤的方法。除法運(yùn)算檢測(cè)錯(cuò)誤的方法。v 交織編碼：常用于無(wú)線通信，其目的是把一個(gè)由衰落造成的交織編碼：常用于無(wú)線通信，其目的是把一個(gè)由衰落造成的較長(zhǎng)的突發(fā)差錯(cuò)離散成隨機(jī)差錯(cuò)，再用糾正隨機(jī)差錯(cuò)的編碼較長(zhǎng)的突發(fā)差錯(cuò)離散成隨機(jī)差錯(cuò)，再用糾正隨機(jī)差錯(cuò)的編碼（（ FEC）） 技術(shù)消除隨機(jī)差錯(cuò)。技術(shù)消除隨機(jī)差錯(cuò)。差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼3. 差錯(cuò)控制編碼技術(shù)進(jìn)展 （ 1）網(wǎng)格編碼調(diào)制v 其基本思想為：在帶限信道中，通信系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成采用頻帶效率高的多電平多相位的調(diào)制方法；當(dāng)編碼用于帶限信道時(shí)，通過(guò)增加符號(hào)數(shù)（相對(duì)于不編碼系統(tǒng)）提供編碼所需的冗余度，來(lái)達(dá)到不擴(kuò)展帶寬而取得編碼增益的目標(biāo)。差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼（ 2） Turbo碼vTurbo碼是一種采用重復(fù)迭代譯碼方式的并行級(jí)聯(lián)碼。 Turbo碼采用軟輸入／軟輸出譯碼器，其編碼（特別是解碼）方法非常復(fù)雜。 Turbo碼在加性白噪聲無(wú)記憶信道上及特定參數(shù)條件下，可達(dá)到接近誤碼率為零的極限傳輸性能。返回返回?cái)?shù)字通信系統(tǒng)的基本概念數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念圖圖 21 數(shù)字通信系統(tǒng)的模型數(shù)字通信系統(tǒng)的模型 返回返回模擬信號(hào)的數(shù)字化處理模擬信號(hào)的數(shù)字化處理圖圖 22 模擬信號(hào)與其對(duì)應(yīng)的樣值序列模擬信號(hào)與其對(duì)應(yīng)的樣值序列 返回返回模擬信號(hào)的數(shù)字化處理模擬信號(hào)的數(shù)字化處理圖圖 23 典型非均勻量化特性（典型非均勻量化特性（ A律律 13折線壓縮特性）折線壓縮特性） 返回返回模擬信號(hào)的數(shù)字化處理模擬信號(hào)的數(shù)字化處理圖圖 24 PCM 原理框圖原理框圖 返回返回圖像編碼技術(shù)圖像編碼技術(shù)圖圖 25 圖像壓縮系統(tǒng)的原理框圖圖像壓縮系統(tǒng)的原理框圖返回返回多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) (a) 頻分復(fù)用頻分復(fù)用 (b) 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用 圖圖 26 頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用示意圖頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用示意圖 返回返回多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)圖圖 27 典型的時(shí)分復(fù)用多路通信系統(tǒng)典型的時(shí)分復(fù)用多路通信系統(tǒng) ———— PCM通信通信 返回返回?cái)?shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)圖圖 28 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)的組成數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)的組成 返回返回?cái)?shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍顢?shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍顖D圖 29 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖返回返回基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型圖圖 210 常用的兩電平傳輸碼常用的兩電平傳輸碼 返回返回調(diào)制的基本概念調(diào)制的基本概念圖圖 211 調(diào)制的一般過(guò)程調(diào)制的一般過(guò)程 返回返回模擬模擬 調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)圖圖 212 振幅調(diào)制示意圖振幅調(diào)制示意圖 返回返回基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)圖圖 213 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的基本波形二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的基本波形 返回返回基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)圖圖 214 2FSK信號(hào)的典型波形信號(hào)的典型波形返回返回基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)圖圖 215 2DPSK的產(chǎn)生過(guò)程與基本波形的產(chǎn)生過(guò)程與基本波形 返回返回基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)圖圖 216 數(shù)字相位調(diào)制的矢量圖數(shù)字相位調(diào)制的矢量圖 返回返回現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù) 圖圖 217 采用四相疊加法法合成采用四相疊加法法合成 16QAM信號(hào)矢量圖信號(hào)矢量圖 返回返回現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)圖圖 218 MSK調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào) 圖中，圖中， P2FSK（（ f）） 為不同調(diào)制指數(shù)時(shí)的為不同調(diào)制指數(shù)時(shí)的 2FSK功率譜特性功率譜特性 返回返回差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念圖圖 219 常用的差錯(cuò)控常用的差錯(cuò)控制方式制方式返回返回