922msk调制解调原理-与非网.ppt

第 9 章 现代数字调制解调技术 9.2 最小移频键控(MSK) 9.3 高斯最小移频键控(GMSK) 9.4 DQPSK 调制 9.5OFDM 调 制 9.6 扩频调制 9.7数字化接收技术 9.6.1直接序列扩频(DS-SS) 1. 直接序列扩频原理 直接序列扩频(DS-SS)系统是将伪随机(PN)序列直接与基带脉冲数据相乘来扩展基带信号。 伪随机序列的一个脉冲或符号称为一个“码片”。 采用二进制相移调制的DS系统调制器原理图如图 9 - 35 所示。 设基带数据序列m(t)为  m(t)= 式中，an为信息码，取值为±1；Ta为信息码时间间隔。 在一个码元期间, 基带信号m(t)的平均功率为 图 9- 35 二进制相移调制的DS系统调制器原理图 Pm= 伪随机码产生器产生的伪随机序列cPN(t)为  cPN(t)= 式中，cn为伪随机序列码元，取值为±1；Tc为伪随机序列码元时间间隔。通常，伪随机序列码元时间间隔远远小于数据序列码元时间间隔，即TcTa。带宽扩展因子为 Be= 式中，Rc为伪随机序列码速，Ra为数据序列码速。cPN(t)的平均功率为  Pc= 扩展后的序列d(t)为 d(t)=m(t)cPN(t)= 式中 dn= +1，若an=cn -1， 若an cn 经过2PSK调制后，输出扩频信号为 s(t)=d(t)cosωct=m(t)cPN(t) cosωct 式中, ωc为载波角频率。  直接序列扩频系统解调器原理如图9 - 36 所示。图中， 输入DS-SS信号首先进行2PSK解调，然后与伪随机序列相乘进行接扩。为了正确恢复信号，在接收端产生的伪随机序列必须与即将接收的扩频信号中的伪随机序列同步。设解调器输入为 r(t)=s(t)+n(t)=m(t)cPN(t) cosωct+n(t) 式中，n(t)=nc(t) cosωct-ns(t) sinωct为加性高斯噪声。   2PSK解调输出为 x(t)= 图 9 – 36 直接序列扩频系统解调器原理 经解扩后输出为 mo(t)= Pcm(t)+no(t) (9.6 - 10) 式中, 第一项即是所需要的发送数据。  扩频系统的抗干扰能力可以用处理增益来衡量， 处理增益越大，抗带内干扰的能力越强。处理增益定义为 GP= 通常可用分贝表示， 即 GP= 对于直接序列扩频系统， 处理增益可表示为  GP= 式表示，直接序列扩频系统的处理增益为扩频信号射频带宽Bc与数据信息带宽Ba的比值，或为伪随机序列码速Rc与数据序列码速Ra之比。在不同的干扰情况下，式(9.6 -13)会有所不同。  例如，在CDMA系统中，传输的信息码速率为19.2kb/s， 扩频码速率为1228.8kb/s，则系统的处理增益为 GP= 图 9 - 37 所示为直接序列扩频系统对带内窄带干扰的抑制原理。解调器输入端信号和窄带干扰的功率谱如图 9 - 37(a)所示，解扩后输出信号和干扰的功率谱如图 9 - 37(b)所示。可见，解扩后信号带宽减小，功率谱增大，而干扰的功率谱扩展后带宽展宽，功率谱降低。解调器的滤波器将大部分信号频带外的干扰滤除，从而提高直接序列扩频系统的抗干扰能力。 2. 双四相扩频调制与解调 为了提高扩频系统的频谱利用率，调制方式可以采用四相调制，调制器原理图如图9 - 38 所示。调制器输出信号为 s(t)=mI(t)cIPN(t)cosωct+mQ(t)cQPN(t)sinωct 图 9 – 37 直接序列扩频系统对带内窄带干扰的抑制原理 (a) 宽带滤波器输出; (b) 解扩展后相关器输出 图3-38 双四相扩频调制器原理图 图3-39 双四相解调器原理图 xI(t)= mI(t)cIPN(t)+ nc(t) (9.6 - 16) xQ(t)= mQ(t)cQPN(t)+ ns(t) 解扩后的两路输出分别为 moI(t)=(Pc+ρ)mI(