射频调制第三章4-3数字调制.ppt

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1、3.3数字调制的基本概念调制信号——数字基带信号0、1载波——正弦信号调幅ASK调频FSK调相PSK衡量已调波性质：①信号质量－－误码率②频谱效率③功率效率3.3.1二元信号与多元信号二元信号取“0”或“1”，或取“–1”或“+1”信息量比特参数：比特时间间隔Tb符号间隔（波形间隔）Ts相同信息量比特多元信号－－取多个离散电平(例如4电平）4电平信号形成方法比特间隔Tb符号间隔Ts不相同优点：在相同比特率下，基带调制信号的带宽减小一倍已调波的带宽缩小一倍调制的频谱效率高3.3.2基函数富里叶级数的基函数：一个有

2、限持续时间信号x(t)展开成富里叶级数（）重要特点：富里叶级数的基函数正交，对于任何，有：用正交基函数的线性组合来表示已调信号其中满足正交：m≠nN称作“维”或AASK信号或FSK信号一维二维基函数－理解为已调信号载波问题：为什么要正交？3.3.3信号星座图通常一个已调信号可以表示成二个正交基函数的线性组合：①二个正交的基函数组成一个2维的座标平面②把看成为2维正交座标系中一个点③把所有可被允许取的点标在这个2维座标系统中构成星座图或问题：星座图的用途？或A1维星座图——基带信号调制后的位置信号点间的距离越大，

3、误判概率越小判决边界AC/2判决边界基带信号或已调波受干扰AC/2判决困难误码率高判决边界3.3.4相关检测器解调——从已调波中提取基带信号解调过程——最大似然估计过程：将接收到的信号与可能发射的信号波形比较，判定最“像”的一个。方法：①相乘——由于载波正交②积分（在一个符号周期内）——由于是数字信号③判决、清零（符号结束时）——由于是数字信号FSK信号相关接收机积分器实际上也是低通滤波器滤除相乘后的高频累加相乘后的基带信号条件：两个基函数（载波）正交3.3.5相干解调与非相干解调FSK非相干解调相关接收机——

4、采用最大似然估计——称为相干解调相干解调关键——要求得到与载波信号同频同相的参考信号接收效果——最佳非相干解调——不需要严格同步的参考信号3.4二元数字调制二元——用两种波形表示数字信号“0”和“1”BASKBPSKBFSK讨论内容：①表达式与波形②频谱与带宽③星座图④实现方法⑤解调方法⑥误码率3.4.1BPSK用载波的两个相位代表“0”和“1”宽度为Tb，幅度为±1的矩形脉冲，代表“0”、“1”星座图：一维表达式：0≤t≤Tb调制实现方法：波形特点：两信号相乘已调波等幅频谱时域——两信号相乘频域——基带信号线

5、性搬移时域波形基带信号0频谱BPSK带宽：基带信号的两倍BPSK的错误概率：()——在一比特内的信号功率——白噪声功率谱密度信噪比越大误码率越小解调方法——相干解调0≤t≤Tb3.4.2BFSK表达式：可取（0，Ac）或（Ac，0）波形：对频偏的要求？基函数在[0，Tb]上应正交即：满足正交的最小频率间隔为或BFSK星座图BFSK的带宽采用卡尔逊公式，带宽近似等于其中，所以，BFSK带宽为：在正交情况下，有BFSK实现方法BFSK相干解调BFSK非相干解调BFSK误码率BPSK误码率为：BFSK的比特能量为——

6、与BPSK相同BFSK误码率为：（为噪声功率谱）结论：与BPSK相比，能量相同，BFSK损失信噪比3dB。3.5正交调制特点：①2维调制——两个基函数是正交②多元调制——在一个符号时间间隔Ts中传输多个比特表达式：（0≤t

7、间间隔变大一倍，符号率降低一倍得到I、Q两路基带信号QPSK波形I、Q组合——00、01、10、11——4电平用载波4相位代表基带4电平QPSK实现方法QPSK的相干解调QPSK与BPSK相比，其性能有那些改善？①频带在相同的比特率条件下，由于QPSK的符号率比BPSK低一倍，所以QPSK的频带宽度小一半。BPSKQPSK②误码率①从星座图看——两点间的距离QPSK小2AC②从解调时积分时间看——QPSK的符号时间Ts长结论：QPSK与BPSK的误码率相同信号功率相同时哪个的误码率高？,3.5.2OQPSKQP

8、SK缺点：相位突变厉害功率放大器的非线性容易引起频谱再生改进：减少相位突变——OQPSK（＋1，＋1）（－1，－1）相位突变180度（0，0）OQPSK调制方框图特点：其中一支路数据流，在时间上滞后半个符号周期，即一个比特间隔则：IQ基带信号的两个数据不会同时发生或的跳变结果：调制后信号的最大相位瞬时突变为数字调制小结：①大多采用多元正交调制——典型的是QPSK多元——在相同的比特率下