无线通信原理与应用-第三章 数字调制解调ppt课件.ppt

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1、3.5非线性调制3.4非线性信道的线性调制方案3.3线性调制3.2数字调制基础及分析工具3.1概述第三章数字调制解调3.6OFDM调制1.数字调制概念2.数字调制分类3.解调4.数字调制性能指标§3.1概述第三章数字调制解调1.数字调制概念数字调制是指用一类信号m(t)去控制另一类信号c(t)的过程。m(t):是原始数据信息（…d0，d1，d2…di…）的电信号的承载形式，其幅度的取值是离散且有限的，所以称为数字调制信号。c(t)称之为被调制信号，当其为模拟载波时，如下式（3-1）第三章数字调制解调式中，Ac为载波的振幅、θ0为初相位、fc为载波频率，其值远大于m(t)的最高频率。

2、以上三个参量称为模拟载波信号的三要素。数字调制的具体过程是:以m(t)去控制c(t)的三个参量，形成幅度键控、相位键控、频率键控。2021/9/1经过调制的信号称为已调信号S(t)。数字调制从频域上讲是将数字调制信号m(t)的频谱m(ω)搬移到载频fc的过程。第三章数字调制解调数字调制是现代通信的基础，如果把调制放到通信协议系统中来认识，它处于物理层，所以调制（包括解调）是通信整体概念体系中最重要的环节之一.数字调制的本质是：频谱搬移或转换。2.数字调制分类线性调制和指数调制（非线性调制）功率有效调制和带宽有效调制2021/9/13.解调(1)概念通信的目的是要将调制信号无畸变地传

3、送到目的地，从信号的角度来说，这也就意味着在信源和信宿，调制信号必须是一致的，调制过程是将调制信号m(t)的频谱m(ω)搬移或改变；那么在接收端就必须进行相反的过程：假设在接收端接收到的信号为x(t)，则x(t)=k(t)S(t) +n(t)（3-2）第三章数字调制解调2021/9/1k(t)和n(t)为干扰信号。那么这个相反的过程就是要将调制信号m(t)从x(t)还原出来，我们称之为解调。解调是调制的逆过程。从频谱的角度来看，解调也是频谱搬移或变换，即解调是已调波频谱的逆搬移或逆变换的过程。在通信协议系统中，解调和调制是对等层，是一个问题的两个方面。第三章数字调制解调2021/9

4、/1（3-2）中表明，已调信号S(t)受到了无线信道中噪声的侵扰和各种衰落的影响，会产生严重的失真和畸变，而解调过程要尽量减弱、克服这些作用的影响，以保证解调后的信号与发端的调制信号m(t)接近一致。所以无线通信系统的解调过程更复杂，在解调技术及解调器的设计方面，往往需要考虑更多的问题。第三章数字调制解调（2）分类相干解调（coherentdemodulation）非相干解调（noncoherentdemodulation）2021/9/1(a)相干解调充分利用了原始载波信号的信息，包括相位和频率，得到最佳或最大似然解调。但其结构较为复杂，尤其是在移动的变参信道中，实现完全的同频、

5、同相较为困难。第三章数字调制解调(b)非相干解调没有利用原始载波的绝对频率或相位信息，因此不是最佳解调；然而由于不需要获得相位和频率同步信息，从而使解调器结构较为简单，降低了复杂性，在移动通信中更多使用。2021/9/1非相干解调可分为差分相干检测鉴频包络检波等第三章数字调制解调4.数字调制性能指标(1)有效性指标（2）可靠性指标（3）仙农界(1)有效性指标传码率R传信率Rb带宽W频谱效率（频带利用率）2021/9/1(a)传码率R单位时间所传输的码元个数，单位为B（Baud）。R=1/T（3-3）T为码元间隔，单位为S(秒)。R是数字通信系统中的一个基本指标。第三章数字调制解调(

6、b)传信率Rb单位时间传输的比特数，单位为bit/s（比特/每秒）。（3-4）2021/9/1M代表数字信号的进制数或可取值数或电平数，k代表M进制所含的比特数，也表示一个码元持续时间T内有k个比特，将每比特的持续时间以Tb表示，则T=kTb。。Rb是数字通信系统中的常用指标。第三章数字调制解调(c)带宽W带宽是通信系统体现有效性最为基本的指标，其量纲为Hz或rad/s。它表明了信号和通信系统对频率资源的绝对占用和分配情况。带宽分为:调制信号带宽、已调波信号带宽、系统带宽。2021/9/1(d)频谱效率（频带利用率）数字通信系统中，单一的传码率（或传信率）或带宽不能全面反映系统的有

7、效性，例如某系统的传码率虽然很高，但占用的频带却也很高，其有效性并不高，因此将这两类指标结合起来，对系统的有效性进行综合地分析，这个指标就是频谱效率或频谱利用率。第三章数字调制解调定义两种频谱效率，即：（3-6）（3-5）单位为：B/Hz，单位为：bit/s.Hz。2021/9/1（2）可靠性指标信噪比（SNR）数字通信系统中的信噪比Eb/N0误码率（误符号率）Pe误信率Pb(BER)基于Eb/N0与Pb的瀑布曲线第三章数字调制解调(a)信噪比（SNR:Signalt