新通信原理第8章第21讲课件.ppt

8.2 最小移频键控（MSK）;MSK信号的两个频率可表示为： ;MSK信号的表示式为： ;是一直线方程，斜率为： ; 图、 MSK的相位网格图;例：已知最小移频键控MSK信号，中心频率fc=3000Hz,信号传输速率fs=1000Hz.(1)求出已调信号的两个载频f1和 f2;5. 在码元转换时刻信号的相位是连续的,信号波形没有突跳.;(二) MSK调制解调原理;+1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 +1;图、 相干解调原理方框图 ;（2）延时判决相干解调MSK法;（三）MSK信号的功率谱;(四) 高斯最小移频键控(GMSK);8.3 正交频分复用(OFDM) 8.3.1 概述 前面几节所讨论的数字调制解调方式都是属于串行体制， 和串行体制相对应的一种体制是并行体制。 它是将高速率的信息数据流经串/并变换，分割为若干路低速并行数据流，然后每路低速率数据采用一个独立的载波调制并叠加在一起构成发送信号，这种系统也称为多载波传输系统;正交频分复用(OFDM) ：一类多载波并行调制体制 OFDM的特点： 为了提高频率利用率和增大传输速率，各路子载波的已调信号频谱有部分重叠； 各路已调信号是严格正交的，以便接收端能完全地分离各路信号； 每路子载波的调制是多进制调制； 每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制。并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。 ; 采用的正交频分复用(OFDM)方式是一种高效调制技术，它具有较强的抗多径传播和频率选择性衰落的能力以及较高的频谱利用率，因此得到了深入的研究。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统已成功地应用于: 接入网中的高速数字环路HDSL、非对称数字环路ADSL， 高清晰度电视HDTV的地面广播系统。 在移动通信领域，OFDM是第三代、第四代移动通信系统准备技术之一 IEEE 5GHz无线局域网标准802.11A和2GHZ-11GHZ的标准802.16A均采用OFDM作为物理层标准.;8.3.2 OFDM的基本原理 表示式 设在一个OFDM系统中有N个子信道，每个子信道采用的子载波为 Bk － 第k路子载波的振幅，它受基带码元的调制 fk － 第k路子载波的频率 ?k － 第k路子载波的初始相位;正交条件:;令上式等于0的条件是： 其中m = 整数和n = 整数；并且?k和?i可以取任意值。 由上式解出，要求 fk = (m + n)/2Ts， fi = (m – n)/2Ts 即要求子载频满足 fk = k/2Ts ，式中 k = 整数； 且要求子载频间隔?f = fk – fi = n/Ts， 故要求的最小子载频间隔为 ?fmin = 1/Ts 这就是子载频正交的条件。 ;虽然由图上看，各路子载波的频谱重叠，但是实际上在一个码元持续时间内它们是正交的。故在接收端很容易利用此正交特性将各路子载波分离开。采用这样密集的子载频，并且在子信道间不需要保护频带间隔，因此能够充分利用频带。这是OFDM的一大优点。 ;OFDM体制的频带利用率 设一OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为Ts，每路子载波均采用M 进制的调制，则它占用的频带宽度等于 频带利用率为单位带宽传输的比特率： 当N很大时， 若用单个载波的M 进制码元传输，为得到相同的传输速率，则码元持续时间应缩短为(Ts /N)， 而占用带宽等于(2N/Ts)，故频带利用率为 OFDM和单载波体制相比，频带利用率大约增至两倍。; 8.3.3 OFDM的实现：以MQAM调制为例 复习DFT公式 设一个时间信号s(t)的抽样函数为s(k)，其中k = 0, 1, 2, … , K– 1， 则s(k)的离散傅里叶变换(DFT)定义为： 并且S(n)的逆离散傅里叶变换(IDFT)为： ;若信号的抽样函数s(k)是实函数，则其K点DFT的值S(n)一定满足对称性条件： 式中S*(k)是S(k)的复共轭。 现在，令OFDM信号的?k＝0，则式 变为 上式和IDFT式非常相似。若暂时不考虑两式常数因子的差异以及求和项数(K和N)的不同，则可以将IDFT式中的K个离散值S(n)当作是K路OFDM并行信号