《调制技术》PPT课件

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1、移动通信第三章调制技术MobileCommunicationTheory目录概述3.1高斯最小移频键控GMSK3.4高阶调制3.6QPSK调制3.5最小移频键控MSK3.2正交频分复用3.7MobileCommunicationTheory3.1概述调制就是对消息源信息进行编码的过程，其目的就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有效的利用信道。多径衰落、多普勒频率扩展；日益增加的用户数目，无线信道频谱的拥挤这些因素对调制方式的选择都有重大的影响。信源编码将信源中的冗余信息进行压缩，减少传递信息所需的带

2、宽资源，这对于频谱有限的移动通信系统而言是至关重要的。MobileCommunicationTheory影响调制方式的选择的主要因素频带利用率：在数字调制中，常用带宽效率ηb来表示它对频谱资源的利用效率，它定义为ηb＝Rb/B,其中Rb为比特速率，B为无线信号的带宽。功率效率:指保持信息精确度的情况下所需的最小信号功率（或者说最小信噪比）已调信号恒包络易于解调带外辐射：一般要求达到-60到-70dB在移动通信系统中，采用何种调制方式，要综合考虑上述各种因素。MobileCommunicationTheo

3、ry要求信源编码的原理和应用；在蜂窝移动通信中对调制解调技术的要求；频移键控信号的相位连续性对信号功率谱的影响；MSK和GMSK信号特点和功率谱特性；QPSK、OQPSK和-QPSK信号特点和功率谱特性；传输系统的非线性对各种QPSK信号的影响。MobileCommunicationTheory３.2最小移频键控MSK3.2.1相位连续的2FSK3.2.2MSK信号的相位路径、频率及功率谱MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK2FSK信号设要发送的数据为ak=±1

4、,码元长度为Tb。在一个码元时间内，它们分别用两个不同频率f1,f2的正弦信号表示，例如:式中,定义载波角频率(虚载波)为：ω1,ω2对ωc的角频偏为：MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK定义调制指数h:根据ak,h,Tb可以重写一个码元内2FSK信号表达式:式中称作附加相位。MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK附加相位是t的线性函数，其中斜率为,截距为，其特性如图3.2产生2FSK信号两种不同的方法：开关切换方法（相位

5、不连续）和调频（相位连续），如图3.3MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK所谓相位连续是指不仅在一个码元持续期间相位连续，而且在从码元ak-1到ak转换的时刻kTb，两个码元的相位也相等，即即这样就要求满足关系式:MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK即要求当前码元的初相位由前一码元的初相位、当前码元ak和前一码元ak-1来决定。这关系就是相位约束条件。这两种相位特性不同的FSK信号波形如图3.4所示。MobileComm

6、unicationTheory3.2.1相位连续的2FSK由图3.4可以看出，相位不连续的2FSK信号在码元交替时刻，波形是不连续的，而CPFSK信号是连续的，这使得它们的功率谱特性很不同。图3.5分别是它们的功率谱特性例子。MobileCommunicationTheory3.2.1相位连续的2FSK可以发现，在相同的调制指数h情况下，CPFSK的带宽要比一般的2FSK带宽要窄。这意味着前者的频带效率要高于后者。随着调制指数h的增加，信号的带宽也在增加。从频带效率考虑，调制指数h不宜太大。但过小又因两

7、个信号频率过于接近而不利于信号的检测。所以应当从它们的相关系数以及信号的带宽综合考虑。MobileCommunicationTheory2FSK信号的归一化互相关系数可以求得如下（为方便讨论，令它们的初相为零）：通常总是ωcTb=2πfc/fb>>1,或ωcTb=nπ，因此略去第一项，得到Ρ-h关系曲线如图3.6。3.2.1相位连续的2FSKMobileCommunicationTheory从图中可以看出，当调制指数h=0.5，1，1.5，….时，ρ=0,即两个信号是正交的。h=0.5的CPFSK就称作

8、最小移频键控MSK。它是在两个信号正交的条件下，对给定的Rb有最小的频差。3.2.1相位连续的2FSKMobileCommunicationTheory3.2.2MSK信号的相位路径、频率及功率谱由于h=1/2，MSK的相位约束条件就是由于

9、ak-ak-1

10、总为偶数，所以初始相位为零时，其后各码元的初相位为π的整数倍。相位路径的例子如图3.7所示，其中初始相位为零。图中可以看到的取值为0，-π、-π、-π、3π、...（k=0,1,2….）