移动通信2 调制技术.ppt

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1、第二章调制解调§2.1概述1、无线通信系统框图：信源电信号调制接收机解调发射机电信号信宿无线信道噪声和干扰消息模拟或数字信号1调制：把要传输的信号变换成适合信道传输的信号的过程。调制信号：调制器的输入信号（调制前）。已调信号：调制器的输出信号（调制后）。（调幅、调频和调相信号）模拟调制数字调制按调制信号形式划分调幅(AM)：载波振幅调频(FM)：载波频率调相(PM)：载波相位随调制信号变化的调制方式2、调制的概念23、移动通信信道的基本特征：4、对调制的要求：已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄已调信号频谱副瓣

2、的幅度要低，辐射到相邻频道的功率就小。经调制解调后的输出信噪比(S/N)较大或误码率较低。带宽有限----提高频谱利用率。频谱利用率：单位频带内所能传输的比特率（b/s/Hz）干扰和噪声影响大----提高抗干扰能力存在多径衰落----提高抗衰落能力3调制的原理。已调信号的产生方法及其频谱特性。解调的原理和实现方法。解调后的信噪比或误码率性能。5、调制解调技术的主要内容：46、模拟移动通信的调制解调—调频信号设载波信号为Uc：载波的振幅；c：载波的角频率；：载波初始相位。调频和调相信号可以写成如下形式：(

3、t)：载波的瞬时相位。5则调频信号的瞬时角频率与输入信号的关系为：设调制信号为频率调制：瞬时角频率是调制信号的线性函数（1）调频信号的形式kf为调制灵敏度。6若假设mf称为调制指数调频信号的形式为则调频信号的形式为7将式(2-7)展开成级数得Jk(mf)：k阶第一类贝塞尔函数。8（2）FM信号的频谱（mf=2)振幅Uc2B=2(mf+1)Uc/2J1(mf)J1(mf)J0(mf)J2(mf)J2(mf)c9若以90%能量所包括的谱线宽度作为调频信号的带宽，则可以证明调频信号的带宽为Fm=/2为

4、调制信号频率，fm=mf•Fm为调制频偏。若以99%能量计算调频信号的带宽为（3）FM信号的带宽10积分器调相器um(t)uFM(t)f0间接调频um(t)电压振荡器VCCuFM(t)直接调频uFM(t)调频器微分器um(t)f0间接调相（4）FM信号的调制框图11（5）调频信号的解调框图：uFM(t)前置放大器B=2(mf+1)Fm限幅器鉴频器低通滤波器噪声n(t)解调器r(t)12Uc’(t)经限幅器限幅后为一常数Uc,大信噪比情况下，即Uc>>V(t)，有13表示对u2m(t)进行统计平均。鉴频器的输

5、出第一项为信号项，第二项为噪声项。经低通滤波后，信号的功率为14噪声功率为从而得到输出信噪比为（6）调频信号的噪声功率和信噪比15输入信噪比为经解调后，信噪比的增益为16在小信噪比的情况下，即Uc<

6、字信号的比特流为{an},an=±1,n=-∞~+∞则FSK的输出信号形式为（1）FSK数字调制信号的形式18若{an}用数字信号u(t)表示，则二进制FSK（2FSK)波形为100101u(t)S(t)=cos(1t+1)S(t)=cos(2t+2)19令g(t)为宽度Ts的矩形脉冲，则s(t)可表示为20令g(t)的频谱为G()，P(a=+1)=P(a=-1)=1/2，则S(t)的功率谱表达式为（2）FSK数字调制信号的功率谱21FSK信号的带宽大约为B=

7、ƒ2-ƒ1

8、+2ƒs(2-26)0ƒ1

9、-ƒsƒ1ƒ0ƒ2ƒ2+ƒsƒƒ2-ƒ1Ps(ƒ)ƒ0=(ƒ1+ƒ2)/2ƒs=1/Ts22（3）FSK信号的解调包络检波法：带通滤波器带通滤波器包络检波器包络检波器比较判决输入输出12FSK的解调有包络检波法、相干解调法和非相干解调法。23非相干解调法（非相干匹配滤波器法）输入包络检波器包络检波器匹配虑波器匹配虑波器判决电路输出X1(t)X2(t)非相干法解调法包括：鉴频法、非相干匹配滤波器法、差分检测法、过零检测法等。FSK相位连续时，可采用鉴频器解调。24相干解调法输入带通滤波器低通滤波器相乘器比较

10、判决带通滤波器相乘器低通滤波器输出cos(1t+1)cos(2t+2)12定时脉冲y1(t)y2(t)X1(t)X2(t)25设噪声为加性窄带高斯噪声，相干解调两支路的噪声可分别表示为发+1时：发-1时：26相乘器输出发+1时：发-1时：27相乘器和低通滤波的输出为发+1时：发-1时：28P(+1)=P(-1),发+1时：误比特率：设在取样时刻，x1(t)、x2(t)、nc1(t)、nc