[理學]第八章現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)(參考版)
2025-01-22 15:11本頁面
【正文】 線性調(diào)頻多用于雷達系統(tǒng)中。 (3)線性調(diào)頻系統(tǒng) 又稱鳥聲 (Chirp)系統(tǒng)。它是用偽碼序列啟閉信號的發(fā)射時刻和時間。 要使通信收發(fā)雙方跳頻頻率對應一致； 要使通信收發(fā)雙方載波跳變的起止時間和當時時刻的頻率對應一致。 ?跳頻通信系統(tǒng)： 是指采用跳頻通信方式工作的通信系統(tǒng)，亦稱 FH系統(tǒng)。 ?跳頻： 是指載波頻率不斷跳變的一種工作方式。 43 （ a）直接序列調(diào)制信號的頻譜 直接序列擴頻通信系統(tǒng)組成及基本工作過程 44 (2)頻率跳變系統(tǒng) ?跳頻是指在無線電設備工作過程中，載波頻率不斷自動跳變，用簡略的術(shù)語表達就是“多頻、選碼、頻移鍵控。它是用一個速率很高的數(shù)字編碼序列去直接調(diào)制射頻載波，從而使射頻帶寬較原始信號帶寬大得多的一種擴頻通信方式。 三、 擴展頻譜通信的實質(zhì)： ?在發(fā)送端用一個 偽隨機編碼信號（擴頻函數(shù)） 將發(fā)送信號的 帶寬擴展 ，然后再 送入信道傳輸 ，在接收端對收到的 擴頻信號進行相關(guān)處理 以便將它 恢復成窄帶信號 ，再從中 解調(diào)出所需信息 。 這通常用于角調(diào)制，因為在擴展頻譜系統(tǒng)中一般要求發(fā)送端輸出信號的包絡恒定。 此法適用于以編碼序列確定射頻帶寬的任何一種擴展頻譜系統(tǒng)，這種情況下，待發(fā)送的原始信息必須取數(shù)字形式，因為原始信號是按模 2加法運算加到編碼序列上的。 ?通常稱擴頻序列的子脈沖為“碼片” ?擴頻序列看作是“載波”所以擴頻又稱為擴頻調(diào)制。 擴頻通信的特點： 用來傳輸信息的射頻信號帶寬遠遠大于要傳輸?shù)脑夹盘枎挘ㄍǔＲ髱资渡踔翈兹f倍），且原始信號帶寬不再是確定已調(diào)信號帶寬的決定因素。 ? 簡單來說，擴頻就是這樣一種通信技術(shù)： 在發(fā)送端，待發(fā)送的數(shù)據(jù)序列在發(fā)射到信道之前，通過和擴頻序列相乘，其頻帶被擴大若干倍 (擴頻 )；而在接收端，通過采用與發(fā)送端完全相同的擴頻序列進行相關(guān)解調(diào) (解擴 )，使得接收信號頻帶被縮小相同倍數(shù)，恢復原始數(shù)據(jù)信息。 37 ?????? ?? NSBC 1l o g 2信道容量定義式：?式中 C為信道容量 (b/s)， B為帶寬 (Hz)， N為噪聲功率(W)， S為信號功率 (W)。在發(fā)送端調(diào)制原理圖如下， 35 二、 OFDM解調(diào)原理 三、用 DFT實現(xiàn) OFDM的原理框圖 36 擴頻調(diào)制 ?擴展頻譜技術(shù)的理論基礎是： 香農(nóng)建立的關(guān)于通信系統(tǒng)效能的理論； 即 增加頻帶可以降低接收的信噪比門限值，這就是擴頻通信的基本，即用頻帶來換取信噪比。 33 ? (2)偏臵 QAM方案 ?它在 3dB處載波頻譜重疊，其復合譜是平坦的。 ? (1)傳統(tǒng)的頻分復用方案 ?它將整個頻帶劃分為 N個互不重疊的子信道。 多載波調(diào)制技術(shù) 一、多載波傳輸系統(tǒng)原理 ?多載波調(diào)制技術(shù)是一種并行體制，它將高速率的數(shù)據(jù)序列經(jīng)串 /并變換后分割為若干路低速數(shù)據(jù)流，每路低速數(shù)據(jù)采用一個獨立的載波調(diào)制，疊加在一起構(gòu)成發(fā)送信號， 32 ?在接收端用同樣數(shù)量的載波對發(fā)送信號進行相干接收， 獲得低速率信息數(shù)據(jù)后，再通過并 /串變換得到原來的高速信號。 31 ?正交頻分復用（ OFDM）是一種多載波傳輸技術(shù)， ?它不是如今才發(fā)展起來的新技術(shù)，早期主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)，由于其實現(xiàn)的復雜限制了它的進一步應用。 正交頻分復用（ OFDM） ?ASK、 PSK、 FSK、 MSK、 QAM等調(diào)制方式在某一時刻都只用單一的頻率來發(fā)送信號。 ?比如，隨著進制數(shù) M的增加，在信號空間中各信號點間的最小距離減小，相應的信號判決區(qū)域隨之減小，因此，當信號受到噪聲和干擾的損害時，接收信號錯誤概率將隨之增大。在給定的信息速率 Rb下，隨著進制數(shù) M的增加， MQAM的信息頻帶利用率將提高。 ?由于方型星座 QAM信號所需的平均發(fā)送功率僅比最優(yōu)的 QAM星座結(jié)構(gòu)的信號平均功率稍大，而方型星座的MQAM信號的產(chǎn)生及解調(diào)比較容易實現(xiàn)，所以方型星座的 MQAM信號在實際通信中得到了廣泛的應用。 ?兩者的星座結(jié)構(gòu)也有重要的差別，一是星型 16QAM只有兩個振幅值，而方型 16QAM有三種振幅值；二是星型 16QAM只有 8種相位值，而方型 16QAM有 12種相位值。16QAM和 64QAM在微波通信中都得到了較廣泛的應用。 MQAM目前研究較多，并被建議用于數(shù)字通信中的是十六進制的正交幅度調(diào)制（ 16QAM）或六十四進制的正交幅度調(diào)制（ 64QAM），下面重點討論 16QAM。 n??矢量端點的分布圖稱為星座圖。 正交幅度調(diào)制 (QAM)
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