【正文】 相對(duì)關(guān)系 －－解決“倒 π”現(xiàn)象。 重要結(jié)論： 相對(duì)移相信號(hào)可以看作是把數(shù)字信息序列 {an} （絕對(duì)碼）變換成相對(duì)碼 {bn} ，然后再根據(jù)相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)移相而形成。 1??? nnn bab 1??? nnn bbab na nT b T bb na nb n 1b n 1（ a ） （ b ）絕對(duì)碼和相對(duì)碼是可以互相轉(zhuǎn)換的，其轉(zhuǎn)換關(guān)系為： 2 P S K/nnab2 D P S K{}na 2 { }nD P S K a?2 { }nPSK b?1??? nnn bab1??? nnn bba關(guān)于絕對(duì)碼和相對(duì)碼的相互轉(zhuǎn)換： 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{}na nb1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 11 0 1 1 0 0 1 0 1 {}nb na2DPSK實(shí)現(xiàn)方法： ttsts cD PS K ?c o s)()(2 ?( ) ( )bnns t g t n Tb???相對(duì)相移本質(zhì)上就是對(duì)差分碼信號(hào)的絕對(duì)相移。 相 干 載 波B P FL P F抽 判按 2 P S K 解 調(diào)碼 反變 換s2 D P S K( t ){ an}{ bn}2DPSK信號(hào) 的解調(diào) 有 兩種 方法：相干解調(diào) 碼變換法；差分相干解調(diào)。 B P F L P F抽 判T bs2 D P S K( t ){ an}y1( t )y2( t )z ( t ) x ( t )定 時(shí) 脈 沖bU1 0 1 1 0 0 1 樣 值判 別 規(guī) 則 ： 正 “ 0 ” ； 負(fù) “ 1 ”s2 D P S K( t )y1( t )y2( t )z ( t )x ( t )定 時(shí) 脈 沖( 虛 線 )x}{ na模型 波形 原理： 直接比較前后碼元的相位差而構(gòu)成的。 2. 2DPSK信號(hào)的頻譜和帶寬 無(wú)論是 2PSK還是 2DPSK信號(hào)，就波形本身而言，它們都可以等效成雙極性信號(hào)作用下的調(diào)幅信號(hào)，無(wú)非是一對(duì)倒相信號(hào)的序列。 bbsA SKP SKD P SK fTBBBB 222222 ?????)/(21222 HzB a u dAS KPS KD PS K ??? ???2 P S K相 干 解 調(diào) 器2 D P S K信 號(hào)xTb碼 碼 碼 碼 碼{ bn}{ bn 1}{ an}eP eP?3. 2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 （ 1）極性比較 碼變換法解調(diào)時(shí) 2DPSK系統(tǒng)的抗噪性能 分析模型： 于是，要求最終的 2DPSK系統(tǒng)誤碼率 Pe39。 1 ()2eP e rfc r?碼反變換器輸入端的誤碼率為已知： { b n } 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{ a n } 1 0 1 1 0 0 1 0 1 { b n } 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{ a n } 1 0 1 1 0 0 1 0 1 { b n } 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{ a n } 1 0 1 1 0 0 1 0 1 { b n } 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{ a n } 1 0 1 1 0 0 1 0 1 （ a ）（ b ）（ c ）（ d ）考察碼反變換器對(duì)誤碼的影響 ：以序列 0110111001為例。設(shè)： Pn－－ bn中連錯(cuò) n個(gè)碼的概率，則碼反變換器輸出的誤碼率為 ?? ?????? ne PPPP 222 21Pn由什么事件來(lái)決定？－－找 Pn＝？ Pn由兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生決定： ?， 21)1( 2 ??? nPPP enen2 1 2 2 22 1 ) [ ] 2 ( 1 ) [ 1 ]2 ( 1 )ne e e e e e e e eeeP P P P P PPPPPP? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ???（代入上式， 并利用等比級(jí)數(shù)求和公式，得 2: , ,2。 當(dāng)誤碼率很小時(shí)： （ 2）差分相干解調(diào)時(shí) 2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 信 道發(fā) 送 端 )(tn)(ty iB P F L P F抽 判T b{ an}y1( t )y2( t )z ( t ) x ( t )定 時(shí) 脈 沖bUs 2 D P S K ( t )分析模型： 由于存在著帶通濾波器輸出信號(hào)與其延遲的信號(hào)相乘的問(wèn)題，因此需要同時(shí)考慮兩個(gè)相鄰的碼元，分析過(guò)程較為復(fù)雜。 222nar??4. 2PSK與 2DPSK系統(tǒng)的比較 （ 1）檢測(cè)這兩種信號(hào)時(shí)判決器均可工作在最佳門(mén)限電平（零電平）。 （ 3） 2PSK系統(tǒng)存在“反向工作”問(wèn)題，而 2DPSK系統(tǒng)不存在“反向工作”問(wèn)題。 見(jiàn)例題 。 （ 2）采用差分法接收時(shí)，接收機(jī)輸入端的最小信號(hào)功率。 r因?yàn)? 所以 22 4 62 5 4 10 25 102 naP r W? ?? ? ? ? ? ?－ ＝（ 2）采用差分法接收時(shí) 有 所以 41021 ?? ?? re eP 22??nar?2 2 4 17 2 4 10 07 102 naP r W? ?? ? ? ? ? ?－ ＝ 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 內(nèi)容 :系統(tǒng)的誤碼率、頻帶寬度及頻帶利用率、對(duì)信道的適應(yīng)能力、設(shè)備的復(fù)雜度等。 名 稱 2DPSK 2PSK 2FSK 2ASK 相干檢測(cè) （相干 碼變換） 相干檢測(cè) （相干 碼變換） 非相干 檢 測(cè) 帶 寬 備 注 rerfcrerfc21 221 rerfc 421 rerfc1??rrer??1rer??21 2/21 rer??4/1 rer??re?21 ? 2/21 re? 4/21 re?2/bTbTff 212 ??0* ?bU0* ?bU)0()1( PP ?2/* aU b ?2/bT 2/ bT 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 ● 同一調(diào)制方式不同檢測(cè)方法的比較。 ● 同一檢測(cè)方法不同調(diào)制方式的比較。 ● 對(duì)信道特性變化的敏感性 ： 信道特性變化的靈敏度對(duì)最佳判決門(mén)限有影響。 ● 設(shè)備的復(fù)雜程度 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制 引言 : 目的： 提高頻帶利用率，實(shí)現(xiàn)信息高效傳輸。 分類： 根據(jù)被調(diào)參量的不同，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制可分為： ● 多進(jìn)制幅度鍵控（ MASK）； ● 多進(jìn)制頻移鍵控（ MFSK）； ● 多進(jìn)制相移鍵控（ MPSK、 MDPSK）。 特點(diǎn) : 與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （ 1） RbM=kRBM， M=2k －－在碼元速率（傳碼率）相同條件下，可以提高信息速率（傳信率），使系統(tǒng)頻帶利用率增大。 正是基于這些特點(diǎn)，使多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式得到了廣泛的使用。 多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制 （ MPSK） 1. 多相制信號(hào)表達(dá)式及相位配置 定義： 利用載波的多種不同相位狀態(tài)來(lái)表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。有絕對(duì)相位調(diào)制（ MPSK）和相對(duì)相位調(diào)制（ MDPSK）兩種。且 ????????MMnPPP概率為概率為概率為??????2211121 ???? MPPP ?M?? 2?? ，易于實(shí)現(xiàn)。 －－ MPSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)正交載波進(jìn)行多電平雙邊帶調(diào)制所得兩路 MASK信號(hào)的疊加。 可視為為 M進(jìn)制基帶信號(hào)。對(duì) MPSK而言，參考相位為載波的初相；對(duì)MDPSK而言，參考相位為前一已調(diào)載波碼元的初相。 ( ) [ ( ) ] c o s [ ( ) ] sin( ) c o s ( ) sinM P S K n b c n b cnnccs t a g t n T t b g t n T tI t t Q t t????? ? ? ?????其中 fb=1/Tb是 M進(jìn)制信號(hào)碼元速率。也就是說(shuō)， MPSK系統(tǒng)的頻帶利用率是 2PSK的 k倍。 四相制： 4PSK－－四進(jìn)制絕對(duì)移相鍵控，又稱 QPSK； 4DPSK－－四進(jìn)制差分相位鍵控，又稱 QDPSK）。 雙比特碼元 ab:由于每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元 ab ，習(xí)慣上把雙比特的前一位用 a代表，后一位用 b代表。Φk(4PSK)/△ Φk(4DPSK): ab（雙比特碼元） : A方式 B方式 對(duì)應(yīng)關(guān)系： 重要結(jié)論： ● 4PSK可看作兩個(gè)互為正交的 2PSK的合成。 ● A方式可視為 B方式順時(shí)針旋轉(zhuǎn) π/4（滯后）而得。 1）相位選擇法 －－以 B方式為例 0 00 11 01 1 4??4?43?43??串 / 并變 換邏 輯 選 相 電 路二 進(jìn) 制數(shù) 碼四 相 載 波 發(fā) 生 器帶 通濾 波 器ab ?45 ?135 ?225 ?3154 P S K 信 號(hào)－－ 相當(dāng)于鍵控法。 串 / 并變 換 tc?c os單 / 雙極 性 變 換相 移2?單 / 雙極 性 變 換＋ tc?sin?( 0 0 )( 0 1 )( 1 0 )( 1 1 )ab )1(b)0(b )1(a )0(aab )(tI)(tQ二 進(jìn) 制數(shù) 碼4 P S K 信 號(hào)（ a ） （ b ）（ 2） 4PSK信號(hào)的解調(diào) －－以 B方式為例。 －－此法也稱為 極性比較法 。 )( tQ帶 通濾 波器 tc?c os并 / 串變 換相 移2?tc?s i n?ab)(tI二 進(jìn) 制信 息低 通 濾 波載 波 恢 復(fù)抽 樣 判 決低 通 濾 波 抽 樣 判 決4 P S K 信 號(hào)位 定 時(shí)( ) ( ) c o s ( ) sinM P S K c cs t I t t Q t t????4. 4DPSK信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) （ 1） 4DPSK信號(hào)的產(chǎn)生 碼變換)4c o s (?? ?tc單 / 雙極 性 變 換單 / 雙極 性 變 換＋ab二 進(jìn) 制數(shù) 碼4 D P S K 信 號(hào)串 / 并變 換cd)4c o s (?? ?tc載 波振 蕩相 移4??相 移4?方法 :4PSK調(diào)制 + 碼變換器 。 問(wèn)： 解調(diào)的 B方式 4DPSK信號(hào)？ N 1）極性比較法 （相干解調(diào) 碼反變換器方式）： 帶 通濾 波器 tc?c os并 / 串變 換相 移2?tc?s i n?ab二 進(jìn) 制信 息低 通 濾 波載 波 恢 復(fù)抽 樣 判 決低 通 濾 波 抽 樣 判 決位 定 時(shí)碼 反變 換cd4 D P S K 信 號(hào)原理： 正交分路、差分相干解調(diào)、并 /串還原。 2）相位比較法 （差分相干解調(diào)方式）： 延 遲T b帶 通濾 波器并 / 串變 換ab二 進(jìn) 制信 息低 通 濾 波 抽 樣 判 決低 通 濾 波 抽 樣 判 決位 定 時(shí)4 D P S K 信 號(hào)移 相