《数字调制》PPT课件

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1、第2章调制解调2.1概述2.2数字频率调制2.3数字相位调制2.4正交振幅调制(QAM)2.5扩展频谱调制2.6多载波调制思考题与习题2.1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移动通信调制解调技术特点:移动通信面临的无线信道问题多径衰落、干扰(自然，人为，ISI)、频率资源有限移动通信对调制解调技术的要求1频谱资源有限→高的带宽效率2用

2、户终端小→高的功率效率，抗非线性失真能力强3?邻道干扰→低的带外辐射4多径信道传播→对多径衰落不敏感，抗衰落能力强5干扰受限的信道→抗干扰能力强6解调一般采用非相干方式或插入导频的相干解调7产业化问题→成本低易于实现调制方案的性能评估：功率效率和带宽效率调制解调的主要功能频谱搬移，实现基带信号搬移到相应的频段实现可以分为两步：首先进行基带信号调制，然后上变频到所需的频段。抗干扰性1主要体现通信系统的质量指标即可靠性2调制信号具有较小的功率谱占有率3要求功率谱主瓣占有尽可能多的信号能量，具有快速滚降特性

3、，带外衰减大、旁瓣小频谱有效性1主要体现通信系统的数量指标，即有效性2频带利用率：bit/s/Hz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hb来表示它对频谱资源的利用效率，它定义为hb＝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。移动通信中的调制技术标准服务类型调制技术信道带宽

4、GSM蜂窝GMSK200kHzDCS-1800蜂窝GMSK200kHzIS-54蜂窝/4-DQPSK1.25MHzIS-95蜂窝QPSK/BPSK1.25MHzPDC蜂窝/4-DQPSK25kHzCT2无绳GFSK100kHzDECT无绳GFSK1728kHzPHS无绳/4-DQPSK300kHzPACS个人通信/4-DQPSK300kHzMobileCommunicationTheory2.2.1相位连续的FSK2FSK信号设要发送的数据为ak=±1,码元长度为Tb。在一个码元时间内，它们分

5、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：MobileCommunicationTheory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。2.2.1相位连续的FSKMobileCommunicationTheory附加相位是t的线性函数，其中斜率为，截距为，其特性如右图产生2FSK信号两种不同的方法：开关切换方法（相位不连续）和调频（相位连续），如下图2.2.1相位连续的FSKMobileC

6、ommunicationTheory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:2.2.1相位连续的FSKMobileCommunicationTheory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2.4所示。图2.4MobileCommunicationTheory由图2.4可以看出，相位不连续的2FSK

7、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2.5分别是它们的功率谱特性例子。图2.5MobileCommunicationTheory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。MobileCommunica

8、tionTheory2FSK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wcTb=2pfc/fb>>1,或wcTb=np，因此略去第一项，得到Ρ-h关系曲线如图2.6。MobileCommunicationTheory从图中可以看出，当调制指数h=0.5，1，1.5，….时，r=0,即两个信号是正交的。h=0.5的CPFSK就称作最小移频键控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。图2.6Mobile