眼图滤波器载波调制.ppt

* * * * * * * * * * * * * 载波调制 信源 编码 信道 编码 调 制 低通 滤波 载波 调制 通道 载波 解调 低通 滤波 解 调 信道 解码 同步 均衡 信 宿 发射天线 接收天线 低频信号要调制到相应载波频率上进行传输,各个载波信号之间要有一定的间隔 * 为什么要进行载波调制？ 必要性：频率资源是有限的，任何系统只能占用一定的频谱资源 定义了将低通信号变换为带通信号时频谱的搬移量 发射信号的载频调制 * 带有载波的一般信号表示形式 0 fc B fc为载波中心频率， B为系统带宽，其宽度为低通滤波器的宽度 f PAM信号完整表达式为 脉冲幅度调制 : PAM 注意：信号只有cos()载波 * 这里 PSK信号带有载波的完整的定义 将上式变形，得到 物理意义（PSK信号第一种理解方法）：信息由cos函数为载波的信号的起始相位携带 * 将上式变形，得到 物理意义（PSK信号第二种理解方法） ： 信号由I路和Q路的和（差）构成 I路基带信号由基带信号实部构成，Q路基带信号由基带信号的虚部构成 I路信号调制到cos()载波上，Q路信号调制到sin()载波上 传输的信号为实数信号 I路 Q路 * 问题： 请说出式中各个部分的物理意义， 如果该部分的值发生变化，将影响传输信号的哪一部分 该部分值的确定应该在遵循什么限制条件 讨论题：关于下式的讨论 * 完整正交幅度调制（QAM）表达式 决定了信号星座点在I/Q平面的位置 QAM 信号可以看成是幅度和相位的联合调制。 * 通常情况下Am为复数，其等效低频表达式为 在对通信系统的研究中，主要研究Z(t)的各种特性 z(t)的特性： 随着时间缓慢变化的，其确切值由Am和个g(t)共同决定 是一个复数值 实部与虚部共同决定了该复数的幅度与相位 Z(t) = x(t) + jy(t) Z(t)还可以表示为： * X(t)---I路 实际系统的发射机的信号模型 带有载波的发射信号通用表达式为： X X - + s(t) Y(t)---Q路 物理意义： 传输信号是高速变化的正弦和余弦函数的和 携带了I路与Q路得传输信息 任意时刻其值为实数值 调制的图解表示 低通信号 * 载频信号调制的表达式 实数值的载波调制的信号 复数低频信号 载波频率 实部（In phase, 或I路） 虚部（quadrater phase,或Q路） * 调制的图解表示 高速旋转 y x (a) 低通信号 (b) 载波 (c) 带通信号 * 上图中的说明 Fig (a): 低通信号可以表示成在I-Q平面的时变的一个矢量。随着时间的变化，该矢量的幅度和相位均变化 。信号变化的快慢（即信号的周期T）及变化轨迹决定了该低频信号所占的带宽。 Fig (b): 载波复指数 exp(2?fct). 在 I-Q 平面内以恒定的频率 2?fct, 幅度为 1的矢量形式旋转。 Fig (c): 带通信号。 其幅度是上述两信号幅度的乘积， 其相位是上述两信号相位的和。 * 实际系统传输的信号（蓝色）： 高频信号，实信号 信号的幅度、相位、频率携带了信息 * 发射信号一定是实信号，但包括了I,Q两路的成分 * 接收机如何去掉载频 X X s(t) 使用三角函数的正交性将接收信号的I路和Q路区分开 （适用于单个频率的各种调制方式） 低通滤波器，I路 低通滤波器，Q路 积分 积分 * 习题 设通信系统待传信息速率为1Mbit/s，系统带宽为500KHz，发端滤波器滚降系数为1。问：1）采用何种调制方式可保证系统无码间干扰？2）若滤波器滚降系数为0.5，采用何种调制方式可保证系统无码间干扰？（给出计算结果并说明原因） 比较上题中发端滤波器滚降系数为1和0.5情况下系统特性，并说明滚降系数值的确定原则 * 作业 X(t) Y(t) X X - + s(t) 设非理想因素造成I路与Q路发射信号的载频相位不同步，并且不同幅度，写出在此情况下的s(t)的表达式，并分析这种情况下对解调信号的影响 * * * * * * * * * * * * * * * * 对于 Nyquist 速率 R = 1/T，如果 B = 2W R = 1/T， 满足 Nyquist 条件有许多函数， 典型的是升余弦频谱脉冲 * 升余弦滤波器的时频特性 * 升余弦与平方根升余弦滤波器 升余弦滤波器是满足耐奎斯特准则的，不存在码间干扰 然而通信系统发端与收端都要进行滤波，发端与收端滤波器频域函数乘积（时域函数卷积）后构成升余弦滤波器 一般来讲发端与收端滤波器都是平方根升余弦滤波器 单独的平方根升余弦滤波器是带有码间干扰的 * 三种滤波器的时域响应 Sinc(x)滤波器