【正文】 從調(diào)制器電路圖 2 26 可知 : kkk UVa rc t a n??114 令解碼電路的運(yùn)算規(guī)則為 ?????????????1111kkkkkkkkkkZWWZYZZWWXkkkkkkkkkkkkkkkYX????????????????????????????????????????????????????s i n41)s i n (41)s i n (21)c o s (21)c o s (21)s i n (21c o s41)c o s (41)s i n (21)s i n (21)c o s (21)c o s (21111111115 根據(jù)調(diào)制時(shí)的相位跳變規(guī)則 (表 2 2), 可制定判決規(guī)則如下： ”判“”判“”判“”判“10101010????????kkkkYYXX獲得的結(jié)果，再經(jīng)并 /串變換之后，即可恢復(fù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 2/2?110 ?π/4DQPSK是線性調(diào)制，頻譜利用率高，包絡(luò)不恒定 –采用非線性功放：使已調(diào)信號(hào)頻譜展寬，降低頻譜利用率，不能滿足對(duì)相鄰信道的干擾功率電平比本信道的功率電平低 60~70DB的要求 –采用線性功放：功率效率差 ?為改善功放的動(dòng)態(tài)范圍，采用具有笛卡爾坐標(biāo)負(fù)反饋控制的發(fā)射機(jī) L P FL P FΣ90~調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生++功率放大Δ φ111 圖 2 30 發(fā)射信號(hào)的功率譜 (數(shù)據(jù)率 32kb/s) (a) 已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò) AB類功放后的發(fā)射信號(hào)功率譜 。 從圖中可以看到 ， 歸一化的取樣值為 . 0和 177。 在 IS136中，取 α=。如 1,2/1,0 ??12/12/1)2/1(2/14/3s i n2/14/3c o s2/1s i nc o s11???????????????????????kkkkkUVV12/12/1)2/1(2/14/3s i n2/14/3c o s2/1s i nc o s11???????????????????????kkkkkVUU108 為了使已調(diào)信號(hào)功率譜更加平滑 ， 對(duì)低通濾波器 LPF的特性應(yīng)有一定的要求 。 ??k：當(dāng)前碼元相位跳變量。 102 L P FL P F∑ 放大差分相位編碼UkVk串/ 并變換輸入數(shù)據(jù)π / 4 D P S K信號(hào)2 2 6c o s ωcts i n ωctSISQ＋－π/4DQPSK信號(hào)的產(chǎn)生 103 已調(diào)信號(hào) ?k：當(dāng)前碼元附加相位。 QPSK只能用相干解調(diào)，而 π/4DQPSK既可以用相干解調(diào)也可以采用非相干解調(diào)。 3π/4， 從而改善了 π/4DQPSK的頻譜特性。 – 將 QPSK的最大相位跳變 177。 ?/2的相位跳變，因此 OQPSK信號(hào)對(duì)鄰道的輻射要小，抗干擾能力強(qiáng)。 ?QPSK和 OQPSK信號(hào)的星座圖 QPSK OQPSK +1+1011Q( a ) ( b )+1+1011QI I99 ?QPSK信號(hào)的解調(diào)和誤碼性能 ? 一般采用相干解調(diào) ?誤碼率 取樣判決 積分 并 /串 取樣判決 積分 Π/2 載波恢復(fù) Q QPSK 二進(jìn)制信號(hào) I ?e r f cPPP eIce ???? 21定時(shí) 100 ?QPSK和 OQPSK的比較 由于 OQPSK在 Q支路上加入了一個(gè)比特的時(shí)延，使得兩個(gè)支路的數(shù)據(jù)不會(huì)同時(shí)發(fā)生變化，因而OQPSK不可能像 QPSK那樣產(chǎn)生 177。 ?/4, 177。 其頻譜為 G(ω), 則PSK信號(hào)的功率譜為 (假定 “ +1”和 “ 1”等概出現(xiàn) ) ? ?2020 )()(41)( ffGffGfP s ????S(t)還可以表示為 ?????? ?????? ???? ???21c osc os)( ncatAtAaTS bb TntnT )1( ???88 ? PSK信號(hào)的調(diào)制 – 二相信號(hào)的產(chǎn)生（絕對(duì)相移） 1. 直接調(diào)相法 環(huán)形調(diào)制器 載波 cos(?ct) 調(diào)制信號(hào) an 2PSK 89 2. 相位選擇法 0 振蕩器 倒相器 門(mén)電路 (1) 門(mén)電路 （ 2） 倒相器 + ? 基帶信號(hào) 2PSK 信號(hào)輸出 90 ?PSK信號(hào)的解調(diào) y(t)0 判決為“ +1” y(t)0 判決為“ 1” 輸出 an 輸入 (anA/2)(1+cos2?ct) 帶通 濾波器 低通 濾波器 抽樣 判決器 抽樣時(shí)鐘 cos(?ct) anAcos(?ct) y(t)=anA/2 91 2. 差分相干解調(diào) 乘法器的輸出為 抽樣時(shí)鐘 輸入 )]c o s ()2[ c o s (2)](c o s [)c o s ()(211bcbccnnbTTtAaaTtAatAatx????????????帶通 濾波器 遲延器 Tb 低通 濾波器 抽樣 判決器 輸出 ak anAcos?ct S(tTb) X(t) Y(t) 92 低通濾波器的輸出為 y(t)0 判決為“ +1” y(t)0 判決為“ 1” ?誤比特率 輸入噪聲為窄帶高斯噪聲， P(+1)=P(1)下 相干解調(diào)后的誤比特率 )c os (2)(21bcnn TAaaty ???）（ 6022)(2122neae r f cP??? ??93 ?差分相干解調(diào)的誤比特率為 FSK誤比特率為 )612(21 ?? ? ?ePe）（ 3122)2(2122neae r f cP??? ???在相同誤比特率時(shí)， PSK所需要的信噪比要比 FSK小 3dB， PSK的性能優(yōu)于 FSK 94 QPSK和 OQPSK ?四相相移鍵控調(diào)制 (QPSK)和交錯(cuò)四相相移鍵控調(diào)制 (OQPSK) – 四相相移鍵控調(diào)制是二相的推廣，用四個(gè)相位的正弦振蕩表示不同的數(shù)字信息。 高斯濾波 FM (h=) 遲延 Tb ak ck 85 高斯濾波的移頻鍵控 (GFSK) ?MSK和 GMSK對(duì)調(diào)頻指數(shù)有嚴(yán)格要求， H=，從而對(duì)調(diào)制器也有嚴(yán)格要求 ?GFSK吸取了 GMSK的優(yōu)點(diǎn)，但放松了對(duì)調(diào)頻指數(shù)的要求，調(diào)頻指數(shù)在 ~ 高斯濾波FM（ h = 0 . 4 ~ 0 . 7 )輸入數(shù)據(jù) G F S K 信號(hào)不歸零( N R Z )86 數(shù)字相位調(diào)制 ?移相鍵控調(diào)制 (PSK) –移相鍵控是利用載波相位變化來(lái)傳遞信息的 –優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性能好；頻譜利用率高 –適用于中、高速數(shù)字傳輸?shù)恼{(diào)制方式 )572()1(1)c os (1)c os ()( ?????????????bbncnc TntnTatAatAtS??設(shè)輸入比特率為｛ an｝ , an=177。k =ck ?ck1 )]2()(s i n [)]()(s i n [ bbb TtTtTtt ????? ????84 ?則相應(yīng)在發(fā)端，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行差分編碼 ?性能：見(jiàn)書(shū)圖 (220)、 (221)。ck1? ck ?ck1 ck=226。 判決規(guī)則為 Y(t) ? 判為“ +1” Y(t) ? 判為“ 1” )552()]}2()(s i n [)]()(s i n [)]2()(c o s [)]()() { c o s [2()(21)(??????????????bbbbbbbTtTtTttTtTtTttTtRtRtY????????83 ?式 (255) {?}的第二項(xiàng)為 ?sin[?(t)?(tTb)]對(duì)應(yīng) 226。 ?上式 {?}中第一項(xiàng)為偶函數(shù)，不反映極性的變化，反映直流分量的大小，需將判決門(mén)限增加相應(yīng)的直流分量 ?。 輸入“ 1”時(shí)， ?(t)減小 . 則可恢復(fù) 226。 )512()](s i n[)()(21)( ????? bbcb TTTtRtRtY ??)522()(s i n)()(21)( ???? bb TTtRtRtY ?79 令判決門(mén)限為零，則判決規(guī)則為： Y(t)0 判為“ +1” Y(t)0 判為“ 1” ?(t)增大時(shí) ??(Tb)為正， sin??0, 判為“ +1” ； ?(t)減小時(shí) ??(Tb)為負(fù)， sin??0， 判為“ 1”。 ?差分檢測(cè) 有一比特差分檢測(cè)和二比特差分檢測(cè)。 GMSK信號(hào)對(duì)鄰道的干擾功率 75 ?GMSK信號(hào)的解調(diào) 解調(diào)方法：相干檢測(cè)、鑒頻檢測(cè)和差分檢測(cè)。 74 在 BbTb一定時(shí)， ΔfTb越大則鄰道干擾越小。事實(shí)上用硬件綜合出符合上述高斯低通濾波器的沖擊響應(yīng)是困難的 –因此引入 GMSK信號(hào)的波形存儲(chǔ)正交調(diào)制法 高斯濾波的最小移頻鍵控 (GMSK） 2/??70 GMSK信號(hào)的波形存儲(chǔ)正交調(diào)制法 ?GMSK信號(hào)還可以表示為 )482(s i n)(s i nc os)(c os))(c os ()(?????ccctttttS??????)472()1()()(22)(?????????????????????? ? ???bbbtbbnbTktkTtkTTnTgaTt?????71 ?對(duì) g(t)進(jìn)行截短，取 (2N+1)Tb區(qū)間 ? (kTb), ??(t) 僅與 (2N+1)個(gè)比特有關(guān)，因此 ? (t)的狀態(tài)為有限 。難以獲得靈敏度和線性統(tǒng)一 187。 –基帶的高斯脈沖成型技術(shù) 平滑了 MSK信號(hào)的相位曲線， 因此使得發(fā)射頻譜上的旁瓣水平大大降低。 FSK誤碼率 : 與 FSK性能相比 ， 由于各支路的實(shí)際 碼元寬度為 2Tb,其對(duì)應(yīng)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 。 55 MSK信號(hào)相干解調(diào) + 差分譯碼 BPF )c os (2c os (2)( ttTtx cb?? ）?LPF LPF 取樣判決 取樣判決 交替門(mén) S(t) Tb 鎖相環(huán) 1 2?c+1/2Tb 鎖相環(huán) 2 2?c1/2Tb 2 2 平方器 ??2?2? )s i n(2s i n(2)( ttTty cb?? ）??dk ak dk1 P支路 T支路 + X(t) Y(t) S1(t) S2(t) I支路 Q支路 I(t) Q(t) 最小移頻鍵控 (MSK)—— 調(diào)制解調(diào)原理 56 ?平方器的輸出為 ????????????????????????????????????????????????????????????????