数字通信发射机的构成原理ppt课件.ppt

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1、1数字通信(第二讲)发射机的构成原理-12010-912傅立叶变换基础g(t)是满足变换条件的函数，变换条件表示为其中:=2for2付里叶变换的物理意义数据实部:cos(2fkt)虚部:sin(2fkt)f(t)1+j1-j-1+j-1-j1-j34经过傅立叶变换，时域信号g(t)可以表示为一组频率在-到的指数函数的和的形式。经傅立叶变换的信号定义了信号的频域描述。信号可以在频域表示也可以在时域表示。例:矩形函数45通常傅立叶变换得到的G(f)是频率f的复函数,所以可表示为是幅度频谱,(f)是相位对于实函数g(t),则有*表示共轭并且对于实函数幅度频谱是频率域的偶函数。

2、即幅频函数关于纵轴对称。2.相频函数是频率域的奇函数。即相频函数关于原点对称。56频域有限信号对应的时域信号持续时间为无限长。例如：频谱是理想矩形，则其对应的时域信号就从负无穷持续到正无穷。时域有限信号，其对应频谱为无限宽。例如：时域的脉冲信号所对应的频谱占满整个频带。信号频谱越窄，其时域信号变化越缓慢。时域信号越窄，对应频谱越宽几点需要牢记的性质：6数字通信与时/频特性传输信号具有一定的时间长度，即占有了一定的时间资源占有一定时间资源的信号必定占有一定的频谱资源占有长度时间资源的信号一般来讲占有窄的频率资源通信系统的设计原则是保证系统特性的前提下尽可能减少时间/频率资源的占用7时间

3、与频率资源的概念f2/T1/T1/2TT/2T2Tt问题：1可否采用压缩时间达到少占用资源的目的？2可否采用减小信号带宽达到少占用资源的目的？问题：对于一个通信系统而言，如何确定T值？89调制的概念：用什么样的符号代表0、1比特一个符号代表几个比特例：待传序列为：0010111001数字信号值011-11比特/符号T10Tt910例：待传序列为：0010111001数字信号值00101-110311-32比特/符号T5Tt1011M=2,k=1,{-1,1}M=4,k=2,{-3,-1,1,3}1个符号携带1bit信息1个符号携带2bit信息1个符号携带3bit信息1112符号速率与

4、比特速率数字通信中的“调制”使用符号（或时域函数）携带信息比特的方法调制所研究的内容研究使用该函数的什么参数携带信息研究一个符号能够携带多少信息研究这些函数的抗噪声特性解调所研究的内容如何准确的得到该函数如何正确的恢复出原始信息1213符号速率与比特速率符号传输速率每个符号所占时间长度为T，符号速率为R=1/TT值的大小决定了该符号所占带宽，B=1/T比特速率每个符号可以携带k比特信息若每个符号携带k比特信息，则比特速率Rb=k·R速率大于等于符号速率比特最小比特速率为符号速率“等效比特时间间隔”定义为Tb=T/K1314发射时域信号波形的考虑如果只考虑时域信号，则发射波形应该符合下

5、列要求即可：每个符号占有一定的时间长度T符号之间不能够互相干扰除此之外我们还需要考虑什么呢？1415假设脉冲波为传输波形例：待传序列为：0010111001t数字信号值00101-110311-3T2T3T13T：一个波形占有的时间1516假设矩形波为传输波形例：待传序列为：0010111001t数字信号值00101-110311-3T2T3T13T：一个波形占有的时间16每个系统只能在分配的频带内工作！频率轴系统1系统6。。。Hz1718发射信号波形的设计信号的带内与带外频域特性的考虑带内信号频谱尽可能的充分利用带外信号频谱能量要尽可能的低时域信号易于实现硬件易于实现系统效率尽可能

6、高带内信号频谱利用率高带外频带利用率高频带之间间隔尽量小带外信号能量尽量低1819发射信号的形状直接关系到传输信号的频谱形状发射时域信号为矩形波tH(f)f发射时域信号为脉冲1920例：发射信号为sinc波只有发射这样的信号，才有可能使信号频谱限制在一定带宽之内2021信号为[1,-1,-1]符号之间存在相互交叠只有在某些特定的时刻信号相互干扰为零假设发射时域信号为sinc函数因此，通信系统一般选择这类函数作为时域信号坡形，用g(t)表示2122成型滤波器：将输入脉冲信号变为Sinc函数输出sinc函数：22滤波器响应函数g(t)tS(t)x(t)X(t)=s(t)*g(t)2324

7、发送端低频时域信号的形成设发射数据Am，发端滤波器时域响应函数为g(t)，则发射信号可以表示为以上是连续信号的表达式；在实际通信系统中，连续信号采用离散时域信号的插值来表示2425低通滤波将离散的数据序列变换成连续的波形确保传输的信号不超过带宽的限制和不产生相互的干扰Linearfilterg(t)Am(t)s(t)用离散的数据序列代替连续时间函数Linearfilterg(n)Am(n)s(n)2526基带信号的表达方式{Am,1≤m≤M}表示M个可