数字电视广播原理与应用-07.ppt

第7章数字基带传输与数字调制 7.1数字基带传输 7.1.1引言 7.1.2数字基带信号的常用码型和功率谱 7.1.3使用伪随机序列扰码 7.1.4无码间干扰基带传输 7.1.1引言 7.1.2数字基带信号的常用码型和功率谱 7.1.3使用伪随机序列扰码 7.1.4无码间干扰基带传输 7.2数字调制 7.2.1概述 7.2.22ASK和MASK 7.2.32PSK和2DPSK 7.2.4QPSK和DQPSK 7.2.5MPSK和MQAM调制 7.2.6Offset-QAM调制（OQAM调制） 7.2.7MVSB调制 7.2.8COFDM调制 7.2.1概述 7.2.22ASK和MASK 7.2.3 2PSK和2DPSK 7.2.4QPSK和DQPSK 7.2.5MPSK和MQAM调制 7.2.6Offset-QAM调制（OQAM调制） 7.2.7MVSB调制 7.2.8COFDM调制 按表7-6，可进一步画出16QAM星座图中星座点与b1b2b3b4四比特数据之间的关系，如图7-34所示。 MQAM调制方式中除了常用的16QAM外，还有4QAM，32QAM，64QAM，128QAM和256QAM等。其中，4QAM实际与4PSK是等效的，星座图上都是4个星座点。全部可能的MQAM（M=4，16，32，64，128，256）的星座图综合如图7-35所示。 图7-34 16QAM星座点与码元的关系 图7-35 MQAM调制的各种星座图 从图7-32（a）和(b)所示的星座图看，16PSK与16QAM的载波调制矢量都有16个端点，因而也有相同的高频载波带宽效率（bit/s/Hz），但在抗干扰能力上是有差别的。dMPSK为 dMPSK=2sin(180°/M) 3. MQAM与MPSK的比较 而对于MQAM，若M=2k中k为偶数，则其相应的最小距离dMQAM为 式中，M=L2，L为星座图上星座点在水平轴和垂直轴上的投影点数目。 图7-36的右半部分所示的是MQAM信号解调器的方框图，其电路处理是调制器的逆过程，由恢复的参考载波对已调波进行同步解调，解调的信号经低通滤波后受到L-1种电平的阈值判决，得到两路码率为Rb/2的二进制序列，再通过并/串变换器形成一路码率为Rb的二进制序列。 图7-36 MQAM的调制器和解调器框图 OQAM调制原理可克服QAM调制的上述缺点，它先将I，Q两路数字信号通过偏置取样合成一路信号，再经由滤波器（例如升余弦平方根滚降RRC滤波器）变换为模拟基带信号并实施中频调制，将中频QAM信号传输至高频信道上。 这种I，Q信号的数字合成其后面只用一个低通滤波器，可消除两个低通滤波器特性不一致的问题；另外，对I，Q信号作偏置取样与合成时两路信号的取样时钟来自同一源，相位精度高，没有正交偏差问题。 偏置取样使I，Q信号合成一路数字信号的方框图如图7-37（a）所示，I，Q样本的输出序列如图7-37（b）所示。 图7-37I，Q信号的偏置取样和合成 图7-37（a）中，开关K1和K2分别选通输入数据中的I，Q信号，由K1选通I的奇样本、K2选通Q的偶样本（参见图7-37（b））。并且，I和Q样本交替地变换正负号。所以，输入升余弦平方根滚降滤波器即正交样本序列为 I1，Q2，-I3，-Q4，I5，Q6，-I7，-Q8，… 从频域-时域的信号变换看，I1，-I3，I5，-I7，…将变换成I（t）sinωct；Q2，-Q4，Q6，-Q8，…将变换成Q（t）cosωct。参见图7-38。因此，从时域看，式（7-36）的信号对应于图7-38中两个波形的合成，而这正是MQAM的信号表示式 u(t)=I(t)sinωct+Q(t)cosωct （7-37） 也就是，式（7-36）实现了MQAM的全数字调制。 图7-38 OQAM中信号的频域-时域关系 1. MVSB调制原理 一般地，调制框图如图7-39所示。 图7-39 MASK调制器原理方框图 输入数据的码率为Rbbit/s时经串/并变换成k路数据后，每路数据的码率为Rb/k bit/s，再由数/模变换器变换成2k=M电平的数据，与载波cosωct相乘而形成MASK已调波。 在传送信号中尚需再传送一个低电平的、被抑制的基准载波信息，它称为导频信号。这时，具体可将传送的上边带向下侧展宽一些，使包含进载波分量，就像目前的模拟电视信号广播中应用的残留边带调制（VSB）方式一样。因此，此种MASK调制传输方式在数字电视的应用中称为MVSB调制。 在高斯白噪声下，它们也具有相同的误码率特性，如图7-40所示。图7-