通信原理第7章(樊昌信第七版)讲义.ppt

数字带通传输 二进制数字调制/解调原理 2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK 二进制数字调制系统抗噪声性能 二进制数字调制系统的性能比较 多进制数字调制原理和特点 MASK信号的功率谱 与 2ASK信号具有相似的形式; 谱零点带宽是 M 进制数字基带信号带宽的两倍。 在 Rb相同时，MASK信号带宽是 2ASK的 1 / log2M 倍 。 由两个相差??4的QPSK星座图交替产生： A方式: 0°,± 90°,180° B方式: ± 45°, ± 135° ??4-QPSK优势： 相邻码元间总有相位改变 ——有利于接收端提取码元同步。 存在多径衰落时， ??4-QPSK优于OQPSK。 可采用差分检测 ——??4-QPSK的信息蕴含在相邻码元间的相位差中。 原理与 2DPSK 类似：利用相邻码元载波的相对相位变化 表示 数字信息。 QDPSK与QPSK的关系，如同2DPSK与2PSK关系 4DPSK 也称 QDPSK §7.4.4 多进制差分相移键控 （MDPSK ） 1 基本原理 QDPSK的矢量图与QPSK的矢量图相似 ——只是参考相位 是前一码元的载波相位 矢量图 前一码元 载波相位 波形 也有正交调相法 和 相位选择法 差分 编码 将绝对码 ab ?相对码 cd 码变换+绝对调相 原理图 B方式 仅需在QPSK调制器基础上增添差分编码（码变换） 2 QDPSK调制 c d a b QDPSKB方式 相干解调（极性比较）+码反变换 将相对码 cd ?绝对码 ab 差分 译码 3 QDPSK解调 B 差分相干解调（相位比较法） 多进制数字调制系统的抗噪声性能 §7.5 回顾：二进制调制系统的抗噪声性能 抑制载波MASK -相干解调系统的误码率: M = 2时: Pe r (dB) 输入信噪功率比 - 噪声功率 Ps - 信号码元功率 - 解调器 MFSK –非相干解调系统的误码率: (a) 非相干解调 rb Pe ——每比特的信噪功率比 MFSK –相干解调系统的误码率: (b) 相干解调 Pe rb 比较相干和非相干解调 的 误码率，当 log2M 7时， 误码率的上界都可表示为： MPSK(M≥ 4) 相干解调系统的误码率: MDPSK(M≥ 4) 相干解调系统的误码率: OQPSK的抗噪声性能和QPSK完全一样。 课 件 通信原理（第7版） 第7章 樊昌信 曹丽娜 编著 本章内容: 第7章 数字调制 多进制 数字调制系统 §7.4 引言 二进制：每个码元只携带 1 bit 信息 Rb一定时，增加进制数M，可以降低RB ，从而减小信号带宽、节约信道频率资源。 RB 一定时，增加进制数M，可以增大Rb ，从而在相同带宽内传输更多比特的信息， ηb 。 目的：提高信道的 频带利用率 。 M log 2M 代价：误码率增大（判决范围减小）; 系统复杂。 种类： MASK 、MFSK、 MDPSK 、 MQAM 换言之：若要保证一定的误码率， 则需增加发射功率， 即信号 的功率效率下降。 注意：MFSK信号的带宽较宽， 频带利用率低， 适用于频带资源不受限制的场合。 MASK可看成是二进制振幅键控（2ASK）的推广。 且有 §7.4.1 多进制振幅键控 （MASK） 4ASK信号振幅有4种取值，每个码元含2bit。 MASK调制: 与2ASK的产生方法相似，区别在于: 发送端输入的二进制数字基带信号需要先经过电平变换器转换为M电平的基带脉冲，然后再去调制。 MASK解调: 与2ASK信号解调也相似，有相干和非相干解调两种。 MASK的抗噪声能力差， 常用多进制正交振幅调制（MQAM）来代替。 MFSK可视为2FSK方式的推广。 4FSK采用 4种不同的频率分别表示双比特信息： §7.4.2 多进制频移键控 （MFSK） MFSK调制与解调的原理框图： 要求载频之间的距离足够大，以便用滤波器分离不同频率的谱。 MFSK信号占用较宽的频带，信道频带利用率不高。 MFSK一般用于 调制速率(1/TB) 不高的衰落信道 传输场合。 利用载波的M种不同相位表示数字信息。 信号矢量图（星座图）： §7.4.3 多进制相移键控 （MPSK） 1 基本