移动通信原理与应用课件.ppt

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1、移动通信原理与应用吉林大学珠海学院徐丽娜2021/7/311目录第一章概述第二章蜂窝移动通信系统第三章无线移动通信信道第四章移动通信的调制技术第五章抗衰落技术第六章语音编码技术第七章移动通信中的多址接入技术第八章移动通信网第九章GSM通信系统第十章IS-95CDMA移动通信及其标准介绍第十一章第三代移动通信及其标准介绍2第四章移动通信的调制技术4.1调制技术的基本概念4.1.1调制技术4.1.2调幅与调频4.2数字调制技术4.2.1概述4.2.2窄带数字调制技术4.2.3线性调制方式4.2.4恒定包络调制方式4

2、.3扩频调制技术4.3.1概述4.3.2伪随机序列4.3.3直接序列扩频4.3.4跳频扩频34.1调制技术的基本概念4.1.1调制技术调制就是对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合于信道传输形式的过程。信号源的编码信息（信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号以适合于信道传输。这个带通信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。4.1.2调幅与调频(模拟调制技术)调频是使高频载波信号的瞬时频率随调制信号

3、的变化而变化，其所占带宽为：BFM=2(βFM+1)fm（其中,βFM为调制指数）。调频制在抗干扰和抗衰落性能方面优于调幅制，对非线性信道有较好的适应性，世界上几乎所有的模拟蜂窝系统都使用频率调制。44.2数字调制技术4.2.1概述4.2.2窄带数字调制技术现代移动通信系统都使用数字调制技术。由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入ISDN，所以通信系统都在由模拟方式向数字方式过渡。1.对移动通信数字调制和解调器的要求对移动通信数字调制和解调器的要求如下：在瑞利衰落条件

4、下，误码率要尽可能低。发射频谱窄，带外辐射，邻道功率与载波功率之比小于-70dB。同频复用的距离小。高效率解调（如非相干解调），以降低移动台功耗，进一步缩小体积和成本。能提供较高的传输速率。易于集成。54.2.2窄带数字调制技术2.分类(1)线性调制方式(2)恒定包络调制方式PSK（PhaseShiftKeying）和QAM（QuadratureAmplitudeModulation）等。这类调制方式的频带利用率一般大于1bit/s·Hz-1，理论上可以得到大于2bit/s·Hz-1。MSK（minimum

5、shiftkeying）、TFM（平滑调频）（TamedFrequencyModulation）、GMSK（Gaussianminimumshiftkeying）等。已调信号具有包络幅度不变的特性，这种调制方式的缺点是频带利用率较低，一般不超过1bit/s·Hz-1。64.2.2窄带数字调制技术3.应用GSM系统:GMSK（归一化３dB带宽BbTb=0.3）IS-95CDMA系统:QPSK(前向),　OQPSK（反向）DAMPS、PDC、PHS系统：π/4－QPSK74.2.3线性调制方式1.数字调相的基本概念(1)

6、PSK调制以基带数据信号控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK。8图4.1PSK信号相干解调原理框图图4.2PSK信号差分相干解调原理框图4.2.3线性调制方式94.2.3线性调制方式相干解调后的误码比特率为在相同条件下，差分相干解调的误码比特率为设g(t)是宽度为Tb的矩形脉冲，其频谱为G(f)，则PSK信号的功率谱为（假设“+1”和“-1”等概率出现）104.2.3线性调制方式(2)QPSK调制和OQPSK调制QPSK（正交相移键控）和OQPSK（交错正交相移键控）的产生原理图,如图4.3和4

7、.4所示。图4.3QPSK信号的产生图4.4OQPSK信号的产生114.2.3线性调制方式假定输入二进制序列为{an},an=+1或-1，以1/Tb速率进入调制器的输入端，通过串并变换分成正交两路，即aI(t)、aQ(t)则经QPSK调制的信号表示为图4.5an(t)与aI(t),aQ(t)的波形示意图124.2.3线性调制方式OQPSK调制与QPSK调制类似，只是在正交支路引入了一个比特（半个码元）的延时，这使得两个支路的数据不会同时发生变化，因而不可能像QPSK那样产生±π的相位跳变，而仅能产生±π/2的相位跳变

8、。OQPSK的交错数据流及星座图如图4.7和4.8所示.4.7OQPSK的交错数据流图4.8OQPSK的星座图和相位转移图134.2.3线性调制方式2.π/4QPSKπ/4相移QPSK调制是一种相移键控技术，从最大相位跳变来看，它是OQPSK和QPSK的折衷，可以相干解调，也可以非相干解调。π/4QPSK的最大相位变化是±135°，而QPSK是