【正文】 0 Tb 2Tb 55 (1) GMSK信號表達(dá)式為 ( ) c os22 ( 2 47 )tbc n bbTS t t a g nT dT?? ? ????? ?? ??? ? ? ??? ?????????????56 (2) GMSK的可能相位軌跡 : ?(t) 3?/2 ? ?/2 0 ?/2 ? 3?/2 2? 5 ?/2 3 ? Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb 7Tb 8Tb 9Tb MSK GMSK 57 ? 難以獲得靈敏度和線性統(tǒng)一 。 ? 事實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 。 可以制作 cos?(t)和 sin?(t)兩張表 。 圖 2 1 5 G M S K 功 率 譜0 1 2 3 4 5M S Kxb= 0 . 5xb= 1d B(f – fc) Tb 1 5 0 1 0 0 5 005 0()bx ??/b b b b bx B R B T??設(shè)要傳輸?shù)拇a元長度為 Tb, 速率為 Rb=1/Tb ， 以 Rb 為參考 ， 對 f歸一化 : x= f/ Rb = fTb， 則H(f)歸一化 3dB帶寬為： 62 ? 鄰道干擾情況見書中圖 216 ? 在 GSM系統(tǒng)中，要求在 (? ?c)Tb=，功率譜密度低于 60dB。 ??Tb一定時， BbTb越小，鄰道干擾就越小。 ?解調(diào)方法比較： 在移動通信中 ， 由于存在多徑衰落 ， 相干解調(diào)的相干載波難以提??；鑒頻檢測 (非相干檢測 )性能不理想；差分檢測不需要恢復(fù)相干載波波形 ， 在多徑傳播條件下是一種較好的方案 。 （ 5） GMSK信號的解調(diào) 64 （ I）一比特延遲差分 中頻濾波器輸出信號為 R(t)：時變包絡(luò) ?c：中頻載波角頻率 ?(t)：附加相位 )502()](c o s [)()(1 ??? tttRtS cF ??GMSK ak 中頻 濾波器 延遲 Tb 相移 2? LPF 取樣判決 S1F(t) 65 ?經(jīng)延遲和相移后輸出為 ?相乘器的輸出為 ( ) c o s[ ( ) ] ( ) sin [ ( ) ( ) ]1( ) ( ) {sin[ ( ) ( ) ( ) ]2sin [ ( ) ( ) ( ) ] }1( ) ( ) {sin[ ( 2 ) ( ) ( ) ]2 sin [ ( ) ] }, ( ) ( )c b c b bb c c b bc c b bb c b bc b b bR t t t R t T t T t TR t R t T t t t T t Tt t t T t TR t R t T t T t t TT T T t? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ()btT???)]()(s i n [)( bbcb TtTtTtR ???? ??66 ? 低通濾波器 LPF輸出為 2cbTk???)512()](s i n [)()(21)( ????? bbcb TTTtRtRtY ??)522()(s i n)()(21)( ???? bb TTtRtRtY ?當(dāng) (k為整數(shù) )時 ? ?Rt ? ?bR t T? ? ?bT?? ， 是信號的包絡(luò)，永為正值， 決定了 Y(t)的極性。 輸入 “ 1”時， 減小 . ? ?? ?0 +10 1YtYt??， 判 為 “ ”， 判 為 “ ”? ? ? ?? ? ? ?sin 0 + 1sin 0 1bbtT? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?增 大 時 ， 為 正 ， ， 判 為 “ ”減 小 時 ， 為 副 ， ， 判 為 “ ”即 ? ?t?? ?t?68 ? 相乘器輸出為 中頻 濾波器 延遲 2Tb LPF 取樣判決 GMSK ak S1F(t) )532()]}2(2c o s [)]2()()22() { c o s [2()(21)]2()2(c o s [)2()](c o s [)(????????????????bbcbbcbbbcbcTTTttTtTtRtRTtTtTtRtttR?????????（ II）二比特延遲差分 69 ? LPF輸出為 1( ) ( ) ( 2 ) c o s[ 2 ( 2 ) ] ( 2 5 4 )2( 2 ) ( ) ( 2 )( ) ( ) ( ) ( 2 )b c b bbbb b bY t R t R t T T TT t t Tt t T t T t T??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?70 當(dāng) (k為整數(shù) )時 ?判決 ?若在中頻濾波后插入限幅器 ， 就可去掉振幅的影響 。 ?上式 {?}中第二項作為判決依據(jù) 。k經(jīng)差分編碼后的 ck ?sin[?(tTb)?(t2Tb)]對應(yīng)于 ck1 ck k ? ck1? 226。 ? 二比特延遲差分檢測的誤碼率特性優(yōu)于相干解調(diào)的誤碼率特性； ? 二比特延遲差分檢測的誤碼性能優(yōu)于一比特延遲差分檢測的誤碼性能。 ? 優(yōu)點：抗干擾性能好；頻譜利用率高。 BPSK 設(shè)數(shù)字信號的比特流為 {an}, an=177。 00Tb0ttt 1+ A A+ A A+ 1b ( t )s2 P S K( t )c osAt ?1 0 1 1 0 B P S K 波 形75 S(t)還可以表示為（ BPSK的另一種信號形式 ） )592(]|)(||)([|41)( 22 ?????ccs ffGffGfP? ?( ) c o s( ) c o s 1 2 ( 1 ) ( 2 58 )n c c nbbS t a A t A t an T t n T? ? ?? ? ? ?????? ? ? ?設(shè) g(t)是寬度為 Tb的矩形脈沖，頻譜為 G(?), P(+1)=P(1),則 （ 2） BPSK信號的功率譜為 76 BPSK信號是一種線性調(diào)制，當(dāng)基帶波形為 NRZ碼時，其功率譜如圖所示。 82 ? 差分相干解調(diào)的誤比特率為 )612(21 ?? ? ?ePe）（ 3122)2(2122neae r f cP??? ??? FSK誤比特率為 在相同誤比特率時， PSK所需要的信噪比要比 FSK 小 3dB， PSK的性能優(yōu)于 FSK 83 四相相移鍵控調(diào)制 (QPSK)和交錯四 相相移鍵控調(diào)制 (OQPSK) 四相相移鍵控調(diào)制是二相的推廣，用四個相位的 正弦振蕩表示不同的數(shù)字信息。 4 , 3 4k? ? ?? ? ?（ 2） QPSK信號的形式： 86 （ 3） QPSK的頻譜特征 Q I +1 +1 1 0 Q I +1 +1 1 0 QPSK OQPSK 1 1 （ 4） QPSK信號的星座與相位關(guān)系圖 在 QPSK的碼元速率與 BPSK的比特速率相等時 ， QPSK信號可以看成是兩個 BPSK信號之和 ， 因而它具 有 BPSK信號的頻譜特征和誤比特率 。 ?的相位跳變 ， 僅產(chǎn)生 177。 （ 6） QPSK與 OQPSK的比較 89 ?/4DQPSK調(diào)制 ?/4DQPSK對 QPSK的改進(jìn) ： ?最大相位跳變從 177。 3/4π ,改善了頻譜特性 ?可采用相干和非相干解調(diào) (QPSK只能采用相干解調(diào)） ?/4DQPSK 信號 串 /并 變換 差分 相位 編碼 LPF LPF ? 放大 cos(?ct) sin(?ct) + Uk Vk SI Sq 輸入數(shù)據(jù) (1) ?/4DQPSK調(diào)制 (I) ?/4DQPSK的相干調(diào)制 90 輸出信號 ?/4DQPSK 串 /并 轉(zhuǎn)換 編碼 電路 延遲電路 （ Tb) 相位選擇器 8選 1電路 8相載波 發(fā)生器 BPF?0 ?/4 ? 7?/4 SI SQ Ak BkCk 地址碼發(fā)生器 (II) 數(shù)字式選擇相位法 ?/4DQPSK調(diào)制 平方根升余弦?guī)V波 91 ? 已調(diào)信號 ?k：當(dāng)前碼元附加相位。 ??k：當(dāng)前碼元相位跳變量。其相位邏輯如表 。 表 SISQ??+ 1 + 1 1 + 1 1 1+ 1 13 / 4? 3 / 4??/ 4?/ 4??94 ?/4DQPSK的相位跳變 可能的取值有四個 圖 2 2 7 － D Q P S K 相 位 跳 變/4?IQ342510總是在這兩個星座圖之間交替進(jìn)行，跳變的路徑如圖 227的虛線所示。 設(shè)該濾波器的矩形脈沖響應(yīng)函數(shù)為 g(t)， 則 ?/4DQPSK信號為線性調(diào)制 ???????????????????????????? ?????? )692(21021212)12(s i n1212101|)(|sssssTfTfTfTTffG??????)702(s i ns i n)(c o sc o s)()( ????? ?? tkTtgtkTtgtS ckksckks ????? ?/4DQPSK相干調(diào)制 LPF功率譜與傳輸特性 96 ?升余弦滾降傳輸特性 H(?)=H0(?)+H1(? ) H(?)是對截止頻率 ?b 的理想低通 H0(?)按 H1(?)的滾降特性進(jìn)行 “ 圓滑 ” 得到的 ， H1(?) 對于 ?b 具有對稱的幅度特性 ， 其上 、 下截止角頻率分別為 ?b + ?1 、 ?b ?1 。 ? MQAM的一般表達(dá)式為： 正交移幅鍵控（ MQAM） ( ) c o s s i n 0 ( 2 8 9 )m c m c sy t A t B t t T??? ? ? ? ? 其中， M 為正交振幅 Am和 Bm的電平數(shù)。 101 （ 1）矢量表示（星座圖） 如果 QA M 信號的在信號空間中的坐標(biāo)點數(shù)目（狀態(tài)數(shù)） 4M ? ，記為 4QA M ，它的同相和正交支路都采用二進(jìn)制信號；如果同相和正交支路都采用四進(jìn)制信號將得到 1 6QA M 信號。 矢量端點的分布圖稱為星座圖。 M QA M 目前研究較多，并被建議用于數(shù)字通信中的是十六進(jìn)制的正交幅度調(diào)制（ 1 6QA M ）或六十四進(jìn)制的正交幅度調(diào)制（ 64 QA M ），下面重點討論 1 6QA M 。 103 （ 2） MQAM信號的調(diào)制與解調(diào) (I)調(diào)制 圖 241（ a） QAM信號調(diào)制原理圖 104 （ II）解調(diào) 圖 241（ b） QAM信號相干解調(diào)原理圖 105 (3) 接收判決過程 ?在解調(diào)判決過程中，分別對 I， Q二路進(jìn)行多電平判決，得到一系列判決變量，然后對判決變量進(jìn)行邏輯運算，得到原始信