数字通信_4_2精讲.ppt

QPSK信号眼图、星座图、相位轨迹图（β 1） QPSK信号眼图、星座图、相位轨迹图（β 0.5） QPSK信号眼图、星座图、相位轨迹图（β 0.25） 8PSK信号眼图、星座图、相位轨迹图（β 1） 16QAM信号眼图、星座图、相位轨迹图（β 0.75） * * * * * * * * * * * * * * * * * BT＝0.3时，g t 的能量主要集中在?t??1.5T。 * 相位轨迹的简单表示可通过t＝nT时刻的相位终值来获得，这可用状态网格图或状态转移图来描述。 * * * * * * 当CPFSK的调制指数h＝1/2时，在nT≤ t ≤ n+1 T 时间间隔内载波相位 已调载波信号 4-3-64 4-3-63 3. 最小移频键控 MSK Minimum-Shift Keying 调制指数h＝1/2时的二进制CPFSK称为MSK。MSK信号在nT≤ t ≤ n+1 T 时间间隔内可表示成两个频率之一的正弦波。定义这两个频率为 所以MSK信号可表示为 频率间隔Δf＝f2－ f1＝1/2T，是为确保符号周期为T的传输信号s1 t 和s2 t 满足正交条件所需的最小频率间隔。因此，h＝1/2的二进制CPFSK称为最小移频键控（MSK） 4-3-65 4-3-66 MSK信号可以表示成四相PSK的形式，其等效低通数字调制信号 4-3-67 4-3-68 信息序列 In 中偶数编号的二进制取值 ±1 的符号 I2n 由余弦载波发送，而奇数编号的符号 I2n＋1 由正弦载波发送。两个正交载波分量上的传输速率为1/2T比特/秒，结果合成信号的传输速率为1/T比特/秒。正弦和余弦载波分量上的比特改变在时间上偏移T秒，因此称这种信号为偏移正交PSK OQPSK 。 4-3-69 图4-3-23 MSK信号作为两个交错二进制PSK信号的表示法 MSK信号调制波形图 MSK， 每隔T秒， 相位连续 g t 为矩形脉冲的OQPSK， 每隔T秒， 相位变化±90o g t 为矩形脉冲的QPSK， 每隔2T秒， 相位变化±90o、 ±180o MSK调制器框图 * GSM制式移动通信中的调制方式为GMSK，其中G表示Gauss滤波器，因此需在信息 比特I2n、I2n+1处各加一个高斯滤波器。 4. CPM的信号空间图 通常，连续相位信号不能像PAM，PSK和QAM那样采用信号空间中的离散点来表示，这是因为载波相位是时变的。 CPM可采用由一个相位状态转换到另一个状态的各种路径或轨迹来描述连续相位信号。对于恒定幅度的CPM信号，各种各样的轨迹形成一个圆。 图4-3-25所示为具有h 1/4，h 1/3，h＝1/2和h＝2/3的CPFSK信号的信号空间（相位轨迹）图。在该图中，相位轨迹的起点与终点用圆点标注。注意，相位轨迹的长度随着h增加而增加， 而h的增加导致信号带宽的增加。 图4-3-25 CPFSK信号空间图 MSK信号的信号空间图 5. CPM的线性表示 如上所述，CPM是一种有记忆的非线性调制技术。然而，CPM也可以表示为信号波形的线性叠加。这样的表示法为发送机产生已调信号以及（或者）为接收机解调该信号提供了一种可选用的方法。依照劳伦特（Laurent，1986年）最初的研究证明：若脉冲g t 具有有限持续时间LT（T为比特间隔），那么二进制CPM可用有限数量的调幅脉冲线性叠加来表示。 CPM的等效低通表达式 4-3-70 4-3-71 当h是非整数且Ik ?1时，v t 可表示为脉冲信号的线性组合 4-3-76 4-3-77 4-3-78 4-3-79 4-3-74 对于MSK信号，h 1/2且g t 是持续时间为T的矩形脉冲，此时 复值变型数据序列 bn 可表示为递推形式 bn jbn-1In 。 因此，交替取实数值和虚数值。通过将实数和虚数分量分离，就可得到式 4-3-67 和式 4-3-68 给出的等效低通信号表达式。 * * * * * * * * * * * * * * * * * 128-QAM  16QAM信号时域波形图 DVB-C数字视频广播电缆传输框图 4．多维信号 由上面的讨论可见，载波幅度和相位的数字调制允许构成对应于二维向量与信号空间图的信号波形。如果希望构成相应于更高维向量的信号波形，则可使用时域或者频域或者两域来增加维数。 假定有N维信号向量。对任意N，可以将长度为T1＝NT的时间间隔分割为N个长度为T＝T1／N的子间隔。在每个长度为T的子间隔中，使用二进制PAM（一维信号）发送N维信号向量的一个元素。因此，N个时隙用来发送N维信号向量。如果N为偶数，长度为T的时隙可以用来同时发送N维向量的两个分量，其方法是用对应的分量独立