第5讲相干水声通信技术.ppt

　 相干水声通信技术 二进制移相键控（2PSK） 正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化。 2PSK调制 2PSK解调 相干解调又称为2PSK同步检测法解调 2PSK解调 二进制数字系统抗噪声性能 调制方式： 解调方式 二进制数字通信系统抗噪声性能 误码率： 对同样的调制方式： 相干解调方式略优于非相干解调方式。 对同样的解调方式： 2PSk2DPSK2FSKOOK 相同误码率条件下，信噪比要求上: 2PSk比2FSK小3dB 2FSK比OOK小3dB。 三种数字调制系统的Pe-r 带 宽 对信道特性的敏感性： 设备的复杂程度 多普勒的敏感性 性能比较 QPSK信号的产生 QPSK信号的产生 QPSK信号相干解调 正交振幅调制（QAM） 正交振幅调制（QAM）是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制 最小移频键控（MSK） MSK是FSK信号的一种改进型，是一种在相邻码元间保持相位连续性，同时它具有正交信号的最小频差，恒定包络的调制方式 与FSK相比，MSK信号在一个码元宽度内两个载频形影变化严格相差1800 MSK信号表示式： 或者： 当 频率间隔 调制指数 两信号波形相关系数 MSK是正交调制，其信号波形的相关系数为零 第一项为零条件： 令k取最小值1，则： 第二项为零条件： 即： 说明：MSK信号在每一个码元周期内，必须包含四分之一载波的整数倍 因为信号相位为： 根据码元转化时刻信号相位连续，有 所以相位补偿常数φk为： 均衡 理论上 实际上 均衡器： 在通信系统的接收端插入一种可调滤波器，使之能适应信道的变化，将能减小码间干扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为(信道)均衡器。 频域均衡器：用均衡器的频率特性去补偿系统的总特性，使之满足实际的需要。 时域均衡 均衡器的实现： 自适应式：（均方畸变准则） 判决反馈均衡器 以 为周期延时求和； 横向滤波器； 无穷阶。 在时域校正已畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。 数学上：解M个联立方程组 物理上：调整M个系数 预制式：测试脉冲 调整抽头增益 自适应式：学习码 自动调整 实际上： * * 其中, 与2ASK的不同，应选择双极性，即: 模拟调制法 键控法 OOK、2FSK、2PSK、 2DPSK 非相干：包络检波法 相干： 同步检测 相干 非相干 2DPSK 2PSK 2FSK OOK 当码元宽度Ts时，系统的第一零点带宽 2ASK=2PSK = 2DPSK=2/Ts， 2FSk=|f2-f1|+2/Ts 频带利用率 2ASK= 2PSK = 2DPSK 2FSK 判决门限 2ASK： 2PSK： 2FSK： 信道稳定性 2FSK 2DPSK 2PSK 2ASK 门限判决（门限与信号有关） 极性判决（固定门限 = 0） 相对判决（无门限） 相干解调的设备比非相干解调时复杂 非相干解调时 2DPSK 2FSK 2ASK 相干解调比非相干解调敏感 非相干解调时 2DPSK 2FSK 2ASK 奈奎斯特第一准则 奈奎斯特第二准则 等效理想低通 部分响应系统 信道未知 时变 设计误差 码间干扰 均衡器