第7章数字频带传输祥解.ppt

小结 横向比较： 对同一种数字调制信号，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。 纵向比较： 在误码率Pe一定的情况下，2PSK/2FSK/2ASK系统所需要的信噪比关系为 小结 在信道频带受限时 为了提高频带利用率，通常采用多进制数字调制系统。 其代价是增加信号功率和实现上的复杂性。 多进制数字调制系统 分别介绍MASK、MPSK、MQAM（正交幅相键控）数字调制系统的原理。 小结 二电平/M电平转换 （串/并转换，形成n位并行二进制码Pn） 将Pn变换为格雷码Gn（前向纠错） 实现必经步骤： 当M取不同值时， M进制数字振幅调制系统总的误码率Pe与信噪比r关系曲线如下图 所示。 2 4 8 16 由此图可以看出，为了得到相同的误码率Pe，所需的信噪比随M增加而增大。 小结 MASK结论： 小结 MPSK结论： 最小信号距离 (影响已调信号误码性能的重要参数)： 11 10 00 01 MPSK dMPSK=2sin(π/M) 说明了： 最小信号距离至少能用来定性比较不同类型多进制数字调制信号之间的抗噪声性能。 在信噪比（Eb/n0）一定的情况下，dMPSK越大，MPSK抗噪声性能越强，传输的误符号率越低。 小结 MQAM特点： 对载波幅度和相位进行混合调制。 依据的原则： 最充分地保证最小信号距离的最大化。 比较１６QAM和１６PSK： １６QAM抗噪声性能好 MQAM信号的误码性能主要取决于MASK信号的误码性能 Thanks 10.5 多进制数字频带调制 采用格雷码时，若信道噪声不大，则绝大多数误判决仅发生在相邻电平之间 且MASK信号每个码元包含n=log2M个比特 故，误比特率近似为： 误码率转换为误比特率： 10.5 多进制数字频带调制 10.5.2 多进制移相键控（MPSK） 多进制数字相位调制又称多相调制，它是利用载波的多种不同相位来表征数字信息的调制方式。 多进制数字相位调制也有绝对相位调制(MPSK)和差分相位调制(MDPSK)两种。 在M进制数字相位调制中， 是以载波相位的M种不同取值分别表示数字信息， 因此M进制数字相位调制信号可以表示为 10.5 多进制数字频带调制 g(t)——信号包络波形，通常为矩形波，幅度为1； Ts ——码元时间宽度； ωc——载波角频率； M进制数字相位调制信号也可以表示为正交形式: 10.5 多进制数字频带调制 为了更清晰的描述MPSK信号，可以将MPSK信号用信号矢量图来描述。 　8PSK信号矢量图 信号点：单位圆上各信号矢量端点 信号距离：信号点间的直线距离 信号星座图：信号点的平面分布 10.5 多进制数字频带调制 最小信号距离 (影响已调信号误码性能的重要参数)： 11 10 00 01 4PSK QPSK d4psk=2sin(π/4) 8PSK d8psk=2sin(π/8) MPSK dMPSK=2sin(π/M) 10.5 多进制数字频带调制 M进制数字相位调制信号的功率谱如图所示，图中给出了信息速率相同时，2PSK、4PSK和8PSK信号的单边功率谱。 可以看出，M越大，功率谱主瓣越窄， 从而频带利用率越高。 功率谱结构与MASK相同，谱零点带宽为符号速率的2倍 10.5 多进制数字频带调制 在M进制数字相位调制中，四进制绝对移相键控(4PSK)和四进制差分相位键控(4DPSK)两种调制方式应用最为广泛。 下面主要讨论4PSK调制信号的产生原理。 产生的方法主要有：相位选择法 正交调制法 脉冲插入法 C 10.5 多进制数字频带调制 相位选择法 定义：利用载波的四种不同相位来表示数字信息。 由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。 两个二进制码元中的前一比特用a表示，后一比特用b表示，则双比特ab与载波相位的关系如表所示。 10.5 多进制数字频带调制 双比特ab与载波相位的关系 双比特码元 载波下相位(φn ) a b A方式 B方式 0 1 1 0 0 0 1 1 0° 90° 180° 270° 225° 315° 45° 135° 10.5 多进制数字频带调制 在一个码元时间间隔Ts，4PSK信号为载波四个相位中的某一个。因此，可以用相位选择法产生4PSK信号，其原理图如下图所示 10.5 多进制数字频带调制 图中，四相载波产生器输出4PSK信号所需的四种不同相位的载波。输入二进制数据流经串/并变换器输出双比特码元，逻辑选相电路根据输入的双比特码元，每个时间间隔Ts选择其中一