现代通信-22载波传输.ppt

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1、①对应多进制（M进制M=2N），每个符号随携带最大平均信息量∴当M>2，每个符号信息量大于1bit（有效性↗）②对应多进制（M进制M=2N），要求M种物理状态表述M个符号；∴当M>2，每个符号的差别减小（可靠性↘）*采用多进制应注意：i.有必要时才采用；ii.应采用最佳传输方式；iii.尽量扩大状态之间的差别；③调制方式：MASK、MFSK、MPSK、MQAM§2.多进制数字调制一、MASK载波的幅度分为M种取值，分别代表M个符号，每一TS发送一种幅度的载波信号，频率不变；00,01,10,11其中*显然，M越大，

2、△A=∣Ai-Aj∣越小（越难分辨）（一般希望△A为均匀分布）*频谱特性与φ2ASK相同（带宽为基带信号带宽的2倍）B=2/Ts1.时域波形D/A×cos(ωt)基带信号φMASK串并变换器*信息速率不变，但是发码速率改变；∵Rb=Rnlog2M当M=2n时，Rb=nRn可见，降低了码元速率，提高了“有效性”；RbRn2.调制电路时域波形：以M种频率表示M种符号，每一T周期发送一种频率信号（调频），幅度不变；由于占用带宽较宽，过去很少应用，但是近来有所发展；例如：“兰牙技术”（Bluetooth）跳频通信二.MFS

3、K三.MPSK以M种“初相位”表示M种符号；每一T周期内一个“初相位”，频率、幅度不变；对第i个符号发送信号⊙⊙⊙⊙∴时域波形函数其中，为了提高分辨率，一般要求初相角均匀分布；如：n=2（M=4），φ0=0，则φ1=0，φ2=π/2，φ3=π，φ4=π3/2以“旋转矢量”看，如图所示1.时域波形：若n=2而，φ0=π/4，则φ1=π/4，φ2=π3/4φ3=π5/4,φ4=π7/4即：可以在单位圆上任选相位角；练习：当n=3，φ0=π/8则，φi=π/8,π3/8,π5/8,……为什么这样选取？⊙⊙⊙⊙****为了

4、便于实现调制:此表达式，类似于单边带调幅（SSB）；即：利用幅度调制方法来实现相位调制；定义：而⊙⊙⊙⊙I(t)Q(t)同相分量正交分量*“旋转矢量”图可以看成IQ平面图；*因此，任意给定一组IQ数值，在IQ平面确定一个点；*该点可以理解为频率ωc载波的一种状态（幅度、相位）；例如：I轴上取4个点，I=0,1/3,2/3,1分别表示四种幅度，可以代表4ASK的4个符号；若（I,Q）=则表示幅度=1，而相位=π/4的状态2.IQ平面以QPSK（即：4PSK）为例表达式其中∵而M=4∴φ=(π/4,π3/4,π5/4,

5、π7/4)相应的cosφ=，sinφ=因此an=±1，bn=±1⊙⊙⊙⊙3.调制/解调①调制电路模型串并转换电平转换电平转换×cos(ωt)基带信号φQPSK×π/2+Rb=2RS*码率变换*电平变换an→±1/√2，bn→±1/√2电路输出满足QPSK条件；anbn基带信号1011=1011串并转换an=11bn=01电平转换100110电平转换11参考相位01111000②解调电路模型（可以求解此电路的输出信号）并串转换电平判决电平判决×cos(ωt)LPFφQPSK×π/2LPF假定，电路输入信号为φQP

6、SK(t)相干解调后，分别输出∴∵为高频分量而，有低频分量因此，滤波后信号仅保留低频成分经过“判决”、并串转换，得到原始数码信号。相位选择法产生4PSK信号原理图4PSK正交调制器4PSK信号相干解调原理图①采用多进制调制的优点：相同码率（传输带宽）条件下，提高了信息速率；*300Hz~3400Hz语音信息，i.采用8k×8bit，Rb=64kbit/sii.采用QPSK调制，Rs=32kbaud/s②采用多进制调制的缺点：误码率提高；∵M↗，则各物理状态差距减小；为表示物理状态的差距，在IQ平面测定“星点”间距；

7、2PSK的最小间距QPSK的最小间距8PSK的最小间距MPSK的最小间距⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙4.MPSK的抗干扰性能8PSK信号矢量图*星座图（Constellation）可以表示MASK状态差异；2ASK4ASKQPSK*可见2ASK抗干扰性能不如QPSK；*能否更充分利用IQ空间？⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙****正交幅度调制考虑两路信号分别对cos(ωt)和sin(ωt)幅度调制，然后相加；与QPSK的区别，I和Q可以有多种取值；当I和Q分别为2进制，则当I和Q分别为4进制，则四.现代数字调制技术（QAM）

8、*16QAM的星座图I、Q分别取四种值，可在IQ平面构成16个星点；分别对应4位二进制数：1111，1110，1010，1011……*编码方式：4位二进制I1Q1I2Q2；I1,Q1确定±1；I2,Q2确定幅度则1111为右上角点，0000为左下角点，可以计算dmin=*对于16PSK，dmin=0.39⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙D4QAM=d4PSK