第七章 IS-95扩谱信号的调制与解调.ppt

依据最佳接收机设计准则 讨论IS-95信号调制与解调 本章结束 计算如下： 计算如下： 判决变量 计算如下： 最佳判决条件为： 假设第一个Wash字已发出，则： 根据Z进行判决，得单用户时字差错概率为： 根据误字率可以推出比特差错概率。 根据信号能量有衰落的AWGN差错概率，通过平均可 以得到瑞利衰落条件下反向链路误字率和误比特率。 思考题 1、试说明判决变量 是最优的判决变量。 2、理解7.2.2.6中差错概率分析内容，对照 （7.87）式，试直接计算条件差错概率 Pw(e|m1) 3、试推导公式（7.88） 本章思考题 1、MAP简化为ML的条件？ 2、ML简化为最小距离或最大相关的条件？ 3、找出课本P441中式7.13f中的错误. 4、找出课本P441图7.10中的错误 5、匹配滤波器和相关滤波器有何不同？ I、Q支路相加形成单载波发射信号Sn(t) 存在四种可能符号对： 则载波信号对应初始相位是： QPSK信号星座图如下： 反向链路OQPSK调制： Q信道信号相对于I信道有半个符号（码片）延时 如图所示： OQPSK星座图如下所示： OQPSK与QPSK调制最大相位改变情况如图： 相位转化过原点，载波振幅变化大 QPSK(OQPSK)振幅不恒定 发射特性非完全线性时，导致振幅—相位失真 7.2.1.1 AWGN信道前向链路符号差错性能 根据前向链路信道QPSK调制/解调方案 理想信道（AGWN）：无多径、多址干扰 性能：符号差错概率 64信道前向链路调制处理如下图所示： 图7.32 {Di(t)}是±1数据信号，可能经过编码和扰码，速率19ksps {Wi(t)}是64码片±1周期Wash函数，速率为1.2288Mcps. {A0i}是数控信道发射幅度，由接受端（移动台）能量需求而定，各信道不同。 CI(t)、CQ(t)速率为1.2288Mcps,为短±1PN序列 根据上图，前向链路发送波形为： 信道n接收波形（前向链路接收）r(t)为： 经过接收处理（参见图7.33），得到判决变量Zn 可以证明：数据信号差错概率为 7.2.1.2 瑞利衰落信道前向链路符号差错性能 受瑞利衰落影响的i信道接收信号为： 瑞利衰落下正交PN调制的BPSK系统差错概率： 高斯信道差错概率对瑞利随机变量 取均值 思考题 1、前向链路接收过程（图7.33）是否为最佳接收？ 为什么？ 2、在推导差错概率过程中，为什么可以采用 来计算数据符号差错概率？（参考式7.41a,7.22b） 3、前向链路调制为QPSK，为什么接收判决变量为 二进制信号而不是四进制信号？ 7.2.2 反向链路 反向链路为非相干解调（无导频、相位未知）， 只能用接收信号包络进行判决。 7.2.2.1 非相干信号处理 考虑：通信系统、 M个等概率消息 映射到基带波形集 、发送到接收端。 假设：mi传输信号为Zi(t) 其中，Si(t)：mi对应基带波形，θ：相位随机变量 未知相位最佳接收：如下图所示： 得到同相/正交信道输出信号（矢量形式） 其中：nc、ns：N维独立零均高斯随机矢量、分量独立 等方差、联合概率密度： 考虑最优接收问题，给定消息mi的似然函数为 经整理化简，得最优判决准则为： 最佳接收机如图所示： 思考题：上图所示接收机是否为最佳接收机？在什么意义下最 优？为什么？ 7.2.2.2 M进制通信系统包络检波接收机 如前：存在匹配滤波与相关接收等价 共同点：处理在基带完成 还希望：直接处理射频信号 结论：最佳接收机亦可用与带通信号匹配的滤波器实现： 思考题：试综述非相干最佳接收无需载波相位之原理 7.2.2.3 非相干二进制正交系统符号差错率 非相干二进制正交调制系统： 两个等概率消息 通过AGWN信道、非相干解调 信号集 ，i=1,2在信号矢量空间中如图所示： 其中 有多种选择；差错概率与所选择的正交函数无关 最佳非相干接收准则： 可以证明， 是两自由度 随机变量(发送m1)： 假设判决变量为特定值β ，计算条件差错概率，再对β进行概率平均，这样 得非相干二进制正交（NCBO）系统符号差错概率为： 思考题：1、 根据7.2.2.3内容中P(e|m1)过程，推导P(e|m2)。 2、 在7.2.2.3中，推出的NCBO系统差错概率计算公式 （式7