高级通信原理第5章数字信号频带传输.pptx

《高级通信原理第5章数字信号频带传输.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第5章　数字信号的频带传输数字调制原理调制原理、功率谱密度和频带利用率2ASK、QAM在AWGN条件下的最佳接收2ASK、QAM在理想限带及AWGN条件下的最佳接收数字调制系统的最佳接收和误码率分析矢量表示统计判决理论AWGN条件下的最佳接收及误码率分析数字调制方式的比较带限信号和功限信号带宽和维度本章主要内容5.1数字调制原理基带信号：带通信号的等效低通表示：结论：带通性数字调制信号的功率谱密度是将复包络的功率谱从零频搬移到载频上。OOK信号的功率谱推导：问题：如果基带信号为升余弦滤波器的冲激响应，则功率谱密度为多少？频带利用率为多少？或称为MPAM频带信号练习：练习：误码率分析？当信

2、道带宽受限时，如果发送信号设计成带限且具有零ISI，则相对于无带宽限制的通信系统，不会造成误码率性能的损失。4pointsQAM假定先验等概，则平均发送功率8pointsQAMPav={6A26.83A26A24.73A2}Disthebest假定先验等概，则平均发送功率练习随着M的增大，MFSK信号功率谱的主瓣宽度随之增大，频带利用率随之减小。练习基带PAM信号总结：频带利用率(假定基带信号采用不归零矩形脉冲)ASK信号或频带PAMPSK、QAM信号FSK信号基带PAM信号频带利用率(假定基带信号采用滚降频谱的波形)ASK信号或频带PAMPSK、QAM信号5.2AWGN条件下的最佳接收

3、及误码率分析1)数字调制信号的矢量表示2)AWGN下的最佳接收(含“统计判决理论”)3)误码率分析一、最佳接收机信号解调器相关解调器MF解调器最佳检测器最大后验概率准则最大似然准则最小距离准则1)相关解调器相关解调器2)MF解调器对输入信号的匹配!问题：匹配于基函数，输出信号和噪声功率为多少？证明：参见<<数字通信>>(第4版)172页解：M=4的双正交信号(eg.4PSK)参见<<数字通信>>(第4版)175页双正交信号解：二、最佳检测器已经解决的问题：提出问题：结论最小欧式距离准则的证明思路如果所有信号具有相同的能量，相关度量可写成r·sm最佳AWGN接收机的实现形式注意：1、要求先

4、验等概；2、与所有发送信号进行相关，而不是基函数的相关。如果所有信号具有相同的能量？参见<<数字通信>>(第4版)179页ThereceivedsignalZeromeanGaussiannoise解:s1s2threshold:dependsonN0andpwhenp=0.5,h=0总结复习:AWGN条件下的最佳接收1、相关解调器MF解调器二、最佳检测器如果所有信号具有相同的能量，相关度量可写成r·sm最佳AWGN接收机的实现形式注意：1、要求先验等概；2、与所有发送信号进行相关，而不是基函数的相关。如果所有信号具有相同的能量？该接收机常用于正交MFSK系统的最佳接收。最佳接收机结构

5、二进制调制的错误概率1、2PSK2、正交信号3、4PSK2PSK由接收信号得到的解调器输出发送信号误码率n:varianceis=N0/2Insuchacase,h=0复习误码率仅仅取决于比特信噪比。如果采用欧氏距离来表示，则表示为注意：不同信号相同的矢量表示基带2PAM频带2PAM（2PSK）1、基带PAM2频带2PAM频带2PAM二元正交信号两个信号的向量表示为如果发送为s1，则解调器输出端的接收向量为错误出现在C(r,s2)>C(r,s1)，所以如果采用欧氏距离来表示，则表示为因为n1和n2是均值为0，方差为No/2且相互独立的高斯随机变量，所以n2-n1是均值为0，方差为No

6、的高斯随机变量.Binarysignals和二进制双极性信号相比，要达到同样的错误概率，正交信号的能量需增加一倍，即正交信号的性能劣于双极性信号3dB，这是由于两个信号点之间的距离引起的。例题：OOK的误码率分析解:4PSK结论：4PSK的误比特率和2PSK相同。M=2M=4误符号率例题复习：最佳接收机结构例如：2PSK由接收信号得到的解调器输出发送信号误码率分析数字调制系统的最佳接收机的误码分析M进制PAM的错误概率M进制PSK的错误概率M进制QAM的错误概率M进制FSK的错误概率总结：UseGraycoding,最小移频键控(MSK)对2FSK信号作某种改进，使其相位保持连续变化的一

7、种调制方式，也称FFSK“最小”：以最小的调制指数(0.5)实现正交“快速”：频带窄，可传送比PSK更高的速率其中139■■■140最小移频键控(MSK)■■■最小移频键控(MSK)相位约束条件■142最小移频键控(MSK)附加相位函数:分段线性函数，以Ts为段一个符号期间，θ(t)的变化量总是+1-1-1+1+1+1ak■■■信号相对于载波的频率偏移等于±,相应的调制指数h=0.5.π143最小移频键控(MSK)214Ts以载波相