15121-第六講移動(dòng)通信數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)-展示頁
2025-01-06 17:33本頁面
【正文】 m2一般化為?。?1或 ?1的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào) m(t)，它呈現(xiàn)兩種可能的脈沖波形中的一種。239。 + + = +239。239。= 237。239。 +239。239。由于只有兩個(gè)相位，所以二進(jìn)制相移鍵控也稱二相相移鍵控。概 率概 率 （ 6 8 ） [ ]A S K m c m c1( ) ( ) ( )4sP f p f f p f f= + + （ 6 9 ） 二進(jìn)制相移鍵控 BPSK ?在二進(jìn)制相移鍵控（ Binary Phase Shift Keying， BPSK）中，幅度恒定的載波信號(hào)根據(jù)信號(hào)兩種可能 m1和 m2（即二進(jìn)制數(shù)1和 0）的改變而在兩個(gè)不同的相位間切換。 239。237。239。 s ( t ) = R e [ Am ( t ) e x p ( j 2 ? f c t ) ] = A [ m R ( t ) c o s ( 2 ? f c t ) ? m I ( t ) s i n ( 2 ? f c t )] （ 6 5 ） 線性數(shù)字調(diào)制技術(shù) ?二進(jìn)制幅度鍵控 BASK ?二進(jìn)制相移鍵控 BPSK ?差分相移鍵控 DPSK ?四相相移鍵控 QPSK ?交錯(cuò) QPSK（ OQPSK） ? p/4四相相移鍵控 QPSK 二進(jìn)制幅度鍵控 BASK ?在二進(jìn)制幅度鍵控（ Binary Amplitude Shift Keying， BASK）中，載波幅度隨二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)序列｛ m(t)｝變化，即幅度鍵控（ Amplitude Shift Keying， ASK）信號(hào)可表示為 s A S K ( t ) = m ( t ) c o s ( 2 ? f c t ) （ 6 6 ） 二進(jìn)制幅度鍵控 BASK s( ) ( )nnm t a g t n T=229。 線性數(shù)字調(diào)制技術(shù) ?線性數(shù)字調(diào)制技術(shù)帶寬效率較高，所以非常適用于在有窄頻帶要求下，需要容納越來越多用戶的無線通信系統(tǒng)。 ?一種數(shù)字調(diào)制技術(shù)的分類方法將它分為線性和非線性兩類。 ?隨著數(shù)字信號(hào)處理、大規(guī)模集成電路和新的單邊帶調(diào)制解調(diào)技術(shù)的進(jìn)步，單邊帶在移動(dòng)通信中的應(yīng)用還是很有前途的。 調(diào)幅與調(diào)頻 ?單邊帶調(diào)幅系統(tǒng)只傳送一個(gè)邊帶（上邊帶或下邊帶），所以只占用普通調(diào)幅系統(tǒng)一半的帶寬。 調(diào)幅與調(diào)頻 ?調(diào)頻是使高頻載波信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，其所占帶寬為 B FM＝2(?FM＋ 1)fm，其中 ?FM為調(diào)制指數(shù)。 調(diào)幅與調(diào)頻 ?早期 VHF頻段的移動(dòng)通信電臺(tái)大都采用調(diào)幅方式，調(diào)幅是使高頻載波信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)變化而變化，其所占帶寬為 BAM＝ 2fm，其中， fm為音頻的上限頻率。 2．恒定包絡(luò)調(diào)制方式 ?恒定包絡(luò)調(diào)制方式主要有 MSK、 TFM（平滑調(diào)頻）、 GMSK等。 數(shù)字調(diào)制技術(shù)分類 ? 1．線性調(diào)制方式 ?線性調(diào)制方式主要有各種進(jìn)制的 PSK和QAM等。 ?⑥ 必須滿足快速的比特再同步要求。 ?④ 恒定包絡(luò)。 ?② 所用的調(diào)制技術(shù)必須在規(guī)定頻帶約束內(nèi)提供高的傳輸速率，以（ bit/s） /Hz為單位。桫= = + = 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的要求 ?（ 1）數(shù)字調(diào)制的目的在于使傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)與信道特性相匹配 ?（ 2）移動(dòng)通信要求采用恒定包絡(luò)數(shù)字調(diào)制技術(shù) ?（ 3）應(yīng)盡量避免幅 相轉(zhuǎn)換（ AM/PM）效應(yīng) ?（ 4）要求調(diào)制方式具有最小的功率譜占用率 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的要求 ?具體地講，數(shù)字調(diào)制技術(shù)應(yīng)滿足如下特性要求。247。231。231。231。231。231。 ? B (( bit / s ) / Hz )RB= （ 6 2 ） 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo) ?由香農(nóng)（ Shannon）定理： ?式中， C為信道容量； B為 RF帶寬； S/N為信噪比； lb = loga， a = 2。 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo) ?數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo)通常通過功率有效性?p（ Power Efficiency）和帶寬有效性 ?B（ Spectral Efficiency）來反映。 概述 ?新的多用途可編程數(shù)字信號(hào)處理器使得數(shù)字調(diào)制器和解調(diào)器完全用軟件來實(shí)現(xiàn)成為可能。 移動(dòng)通信數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù) ? 1 數(shù)字調(diào)制技術(shù)概述 ? 2 線性數(shù)字調(diào)制技術(shù) ? 3 恒包絡(luò)調(diào)制 ? 4 “線性”和“恒包絡(luò)”相結(jié)合的調(diào)制技術(shù) 數(shù)字調(diào)制技術(shù)概述 ? 概述 ? 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo) 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的要求 ? 數(shù)字調(diào)制技術(shù)分類 ? 調(diào)幅與調(diào)頻 概述 ?第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)。相反，擴(kuò)頻技術(shù)使用的傳輸帶寬比要求的最小信號(hào)帶寬大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)將采用 MQAM、 QPSK或 8PSK調(diào)制。第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)傳送的語音都是經(jīng)過語音編碼和信道編碼后的數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是信噪比（ S/N），數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是誤碼率（ Pe）。 本章提示 ? ? 數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制本質(zhì)上并無什么不同，它們同屬正弦載波調(diào)制。第 6講 移動(dòng)通信數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù) 本章提示 ? ? 調(diào)制在通信系統(tǒng)中占有十分重要的地位。只有經(jīng)過調(diào)制才能將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)，而且它對(duì)系統(tǒng)的傳輸有效性和可靠性都有很大的影響。但是數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號(hào)為數(shù)字型正弦調(diào)制，模擬調(diào)制的調(diào)制信號(hào)為連續(xù)性正弦調(diào)制。 本章提示 ? ? 第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用模擬調(diào)頻（ FM）傳輸模擬語音，其信令系統(tǒng)采用2FSK數(shù)字調(diào)制。 GSM系統(tǒng)采用 GMSK調(diào)制； IS54系統(tǒng)和 PDC系統(tǒng)采用 ?/4 DQPSK調(diào)制； IS95 CDMA系統(tǒng)的下行信道采用 QPSK調(diào)制，其上行信道采用OQPSK調(diào)制。 本章提示 ? ? 由于帶寬資源受限，目前所有調(diào)制技術(shù)的主要設(shè)計(jì)思路就是最小化傳輸帶寬。在多用戶系統(tǒng)中，事實(shí)證明在多址干擾（ MAI）環(huán)境，擴(kuò)頻系統(tǒng)能獲得很高的頻譜利用率。 ?超大規(guī)模集成電路（ VLSI）和數(shù)字信號(hào)處理（ DSP）技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字調(diào)制比模擬調(diào)制的傳輸系統(tǒng)更有效。 ?嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)方法可以在不重新設(shè)計(jì)和替換調(diào)制解調(diào)器的情況下改變和提高性能。 ?功率有效性 ?p是反映調(diào)制技術(shù)在低功率電平情況下保證系統(tǒng)誤碼性能的能力，可表述成每比特的信號(hào)能量與噪聲功率譜密度之比： ? P = b0EN （ 6 1 ） 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo) ?帶寬有效性 ?B是反映調(diào)制技術(shù)在一定的頻帶內(nèi)數(shù)字有效性的能力，可表述成在給定帶寬條件下每赫茲的數(shù)據(jù)通過率： ?式中， R為數(shù)據(jù)速率（ bit/s）， B為調(diào)制射頻 RF信號(hào)占用帶寬。 C = B l b 1 SN驏 247。 +247。 247。桫 （ 6 3 ） 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo) ?因此，最大可能的 ?BMAX為 ?對(duì)于 GSM， B = 200kHz， SNR = 10dB，則有： ? BM A X = l b ( 1 )CSBN=+ （ 6 4 ） B MA XSl b 1 200 l b( 1 10) 691. 886k bit/sl b( 1 10) ( kbit/s) /H zCB
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