422 恒定包络调制方式.ppt

第四章 移动通信的调制技术 第四章 调制技术 4.1概 述 4.2窄带数字调制技术 4.2.1线性调制方式 4.2.2恒定包络调制方式 4.3扩频调制技术 4.3.1扩频调制的理论基础 4.3.2直接序列扩频 4.3.3跳频扩频 4.1 概述 调制：就是对消息源信息进行编码的过程，其目的就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有效的利用信道。 信号源的编码信息（信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。 基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号以适合于信道传输。这个带通信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。 解调：接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号。 多径衰落、多普勒频率扩展；日益增加的用户数目，无线信道频谱的拥挤这些因素对调制方式的选择都有重大的影响。 通过调制解调可以实现以下的主要功能： (1)便于传输：将所需传送的基带信号进行频谱搬移至 相应频段的信道上以便于传输； (2)抗干扰：调制后具有较小的功率谱占用率（即功率 的有效性），从而提升抗干扰能力； (3)提高系统有效性：单位频带内传送尽可能高的信息 率(bit/s/Hz)，即提高频谱有效性。 4.1对移动通信数字调制和解调器的要求 1、频带利用率 在数字调制中，常用带宽效率ηb 来表示它对频谱资源的利用效率，其定义为在一给定的频谱带宽（1Hz）内的数据通过率。若为数据率（也称为比特率，单位：bit/s），是被调制信号所占据的带宽，则带宽利用率定义为 其中Rb为比特速率，B为无线信号的带宽。 移动通信系统对调制的频谱利用率要求 功率谱尽可能窄，即已调信号主瓣窄 同时旁瓣幅度要低，即带外辐射低，一般要求达到-60到-70dB 4.1对移动通信数字调制和解调器的要求  在瑞利衰落条件下，误码率要尽可能低。 发射频谱窄，带外辐射，邻道功率与载波功率之比小于-70dB。 同频复用的距离小。 高效率解调（如非相干解调），以降低移动台功耗，进一步缩小体积和成本。 能提供较高的传输速率。 易于集成。 4.2 窄带数字调制技术 1. 分类 （1）线性调制方式 线性调制方式主要有各种进制的PSK和QAM等。这一类调制方式的频带利用率一般都大于1bit/s·Hz-1，而且随着调制电平数的增加而增加。线性调制方式又可分为频谱高效和功率高效两种，理论上可以得到大于2bit/s·Hz-1频带利用率的调制方式为频谱高效，如8PSK、16QAM、256QAM等。 （2） 恒定包络调制方式 恒定包络调制方式主要有MSK、TFM（平滑调频）、GMSK等。其主要特点是这种已调信号具有包络幅度不变的特性，其发射功率放大器可以在非线性状态而不引起严重的频谱扩散；此外，这一类调制方式可用于非同步检测。这种调制方式的缺点是频带利用率较低，一般不超过1bit/s·Hz-1。 4.2.窄带数字调制技术 2.应用 (1) π/4相移QPSK方式 在线性调制方式中，π/4相移QPSK方式有如下特点： ① 相位迁移时不通过原点，因此，信号包络线的变动受功率放大器非线性影响比较小。 ② 不但适用于相干解调，而且也适用于对脉冲接收信号也很容易实现的延迟解调和频率解调。 ③ 这种调制方式与TDMA方式有良好的配合，北美和日本的新一代数字移动通信系统均采用了这种调制方式。 (2) GMSK调制 在恒包络调制方式中，GMSK调制解调器结构比较简单，在目前的移动通信中得到广泛应用。欧洲电信联盟（CEPT）所确定的泛欧数字蜂窝移动通信系统（GSM）中就采用GMSK这种调制方式。该方式的优点是，解调方案有多种可供选择 4.2.1 线性调制方式 1. 数字调相的基本概念 4.2.1 线性调制方式 以基带数据信号控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK。 4.2.3 线性调制方式 (2) QPSK调制和OQPSK调制 QPSK和OQPSK的产生原理图,如图4.3和4.4所示。 4.2.1 线性调制方式 QPSK 假定输入二进制序列为{an},an=+1或-1，以1/Tb速率进入调制器的输入端，通过串并变换分成正交两路，即aI(t)、aQ(t)则经QPSK调制的信号表示为 4.2.1 线性调制方式 4.2.1 线性调制方式 2. π/4 QPSK π/4相移QPSK调制是一种相移键控技术，从最大相位跳变来看，它是OQPSK和QPSK的折衷，可以相干解调，也可以非相干解调。π/4 QPSK的最大相位变化是±135°，而QPSK是180° ,OQPSK是90°。 4.2.1 线性调制方式 3. π/4 QPSK的