移动通信第2章课件.ppt

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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2.1概述目的：使传输的数字信号与信道特性相匹配，便于有效的进行信息传输。分类调制信号：模拟调制和数字调制相位连续：相位不连续调制和相位连续调制信号恒定：恒包络调制和非恒包络调制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频谱资源有限→高的带宽效率用户终端小→高的功率效率，抗非线性失真能力强邻道干扰→低的带外辐射多径信道传播→对多径衰落不敏感，抗衰落能力强干扰受限的信道

2、，抗干扰能力强解调一般采用非相干方式或插入导频的相干解调产业化问题→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(bit/s/Hz)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主要体现通信系统的质量指标，即可靠性调制信号具有较小的功率谱占有率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，带外衰减大、旁瓣小频谱有效性主要体现通信系统的数量指标，即有效性频带利用率：bit/s/Hz数字调制方法的分类各类二进制调制原理图脉冲成型技术矩形脉冲经过限带信道后，脉冲在时间上扩展，造成

3、严重的符间串扰(ISI)脉冲成型可以减小ISI和调制信号的带宽Nyquist准则第一准则：抽样点无失真，升余弦滚降滤波第二准则：转换点无失真第三准则：脉冲波形面积保持不变移动通信中的脉冲成型技术升余弦滚降滤波器高斯脉冲成型滤波器升余弦滚降滤波器WCDMA/FDD中的成型滤波器高斯成型滤波器恒包络调制---FSK,MSK,GFSK,GMSK恒包络调制的特点:恒包络调制对线性要求低，可使用C类放大器功率效率高带外辐射低可达-60～-70dB可使用限幅器---鉴频器检测系统结构简单，实现容易限幅器可克服随机噪声和瑞利衰落导致的信号幅度的变化，抗干扰和衰落能力强具有较好的解调门

4、限FSK和CPFSK最小移频键控(MSK)MSK是一种特殊的CPFSK，调制指数为0.5h=0.5时，满足在码元交替点相位连续的条件h=0.5是移频键控为保证良好误码性能所允许的最小调制指数h=0.5时，波形相关系数为0，信号是正交的MSK也是一类特殊形式的OQPSK，用半正弦脉冲取代OQPSK的基带矩形脉冲信号表达式MSK的调制解调器MSK信号的特征和功率谱密度特征已调制信号幅度是恒定的在一个码元周期内，信号包含1/4载波周期整数倍码元转换时，相位连续无突变信号频偏严格等于±1/4Tb，调制指数为0.5信号相位在一个码元周期内变化±π/2功率谱密度2.2.3高斯滤波的

5、最小移频键控(GMSK)图2-11GMSK信号的产生原理当BbTb取不同值时，g(t)的波形如图2-12所示。图2-12高斯滤波器的矩形脉冲响应图2-15GMSK的功率谱密度MSK和GMSK的BER性能移相键控(PSK)1986年前，线性高功率放大器成本较高，因此采用恒包络的CPM调制实现高功率效率。之后，线性功率放大器已取得实质性进展。PSK是一种线性调制技术，具有带宽效率高、频谱利用率高等特点移动通信中，一般采用性能优良的绝对移相体制而不采用相对移相体制，虽然相对移相体制可以解决相位模糊度问题。而CDMA中，常采用导频信道传送载波信息进行相干解调。BPSK和QPS

6、K偏移QPSK(OQPSK)QPSK波形成型后，将失去恒包络性质，180°相移导致信号包络过零点。对放大器线性度敏感与QPSK的区别为：调制器输入的信号其正交支路比特流比同相支路比特流延迟了1个码元好处是载波相位只有±90°变化，而无±180°变化，在非线性放大后仍保持带限性质。图2-25QPSK和OQPSK的星座图和相位转移图(a)QPSK;(b)OQPSK2.3.3π/4-DQPSK调制π/4-DQPSK已应用于美国的IS-136数字蜂窝系统、日本的(个人)数字蜂窝系统(PDC)和美国的个人接入通信系统(PACS)中。π/4-DQPSK是对QPSK信号特性的进行改

7、进的一种调制方式。改进之一是将QPSK的最大相位跳变±π，降为±3π/4，从而改善了π/4-DQPSK的频谱特性。改进之二是解调方式。QPSK只能用相干解调，而π/4-DQPSK既可以用相干解调也可以采用非相干解调。图2-26π/4-DQPSK信号的产生图2-27π/4-DQPSK的相位关系图2-29具有笛卡尔坐标负反馈控制的发射机框图1.基带差分检测图2-31基带差分检测电路2.中频差分检测图2-32中频差分检测框图3.鉴频器检测图2-33鉴频器检测框图理想的鉴频器特性为(1)π/4-DQPSK在理想高斯信道条件下系统的抗噪声性能。基带