移动通讯原理ch10课件.pptVIP

第十章 数字信号的载波传输 §10.6 各种数字调制的比较 §10.7 带通传输系统的复函数表示和计算 1. 带通的复函数表示 2. 带通传输系统的复函数表示 3. 窄带噪声的复包络与功率谱密度 第十一章 差错控制编码 §10.6 各种数字调制的比较 在考虑通信系统时，要从频带利用效率、误码性能以及抗干扰性能、信噪比和设备的复杂性之间综合考虑。 香农公式 提高信号与噪声功率之比，可以增加容量，如果N－0，那么信道容量C－无穷大。 数字调制的比较 增加信道带宽，并不能无限制的增加信道容量。 增加， 也增加。 相当于 ，这是实现无误码传输 所需要的最低 ，称为香农容量极限。 目前，实际数字调制方式不能达到香农极限。 调制方式的比较 误比特率公式，表10－2比较部分数字调制方式的 值，在10－7表示了几种调制方式误比特曲线，要达到相同的误比特，电平数增高，需要 增大。 频谱利用率和占据的带宽，表10－3表示了几种调制方式，在不同B的定义下（奈奎斯特带宽、第一个普零点、半功率带宽和99％能量带宽）带宽，带宽决定后，就可求出该种调制方式的频谱利用率。 抗非线性，抗衰落，抗多径效应的影响。非线性一般用信道的二阶交调来衡量。 复杂性。 §10.7 带通传输系统的复函数表示和计算 带通传输系统的复函数表示，也称为复包络法、等效基带法，这种方法是分析载波传输系统的一种非常有效的方法它可以大大简化带通信道复杂的分析方法，尤其在载波频率很高时，可以将带通系统等效乘一个基带传输系统，再进行计算机模拟。（采用MATLAB通信系统仿真，蒙特卡罗） 1. 带通的复函数表示 带通的复函数表示 调制信息包含在 把 称为 的复包络，或等效基带信号。 指数形式 为模， 为相角 代数式 为同相分量， 为正交分量 参数的物理意义 ASK，信息负荷在a(t)中。 MSK，信息分别负荷在SI(t)和SQ(t)中。 MPSK，信息负荷在 中。 如在MPSK中， g(t)可以是矩形，也可以是限带。 参数的物理意义 （续） 如在MQAM中 Xn和Yn可以是二进制的，也可以是多进制的 速率可以相同，也可不同 可以在时间上对齐，也可不对齐 载波信号 和等效基带信号 的关系 功率关系 载波键控信号，其功率等于它的等效基带信号功率的一半。 2. 带通传输系统的复函数表示 假定一个带通信号的频域响应和时域响应分别为H(f)和h(t) 一般h(t)为实函数 的等效低通响应为 ，它的时域为 带通传输系统的复函数表示 3. 窄带噪声的复包络与功率谱密度 信道中引入高斯噪声，该噪声经过接收滤波器，就得到窄带正态噪声。 窄带噪声 其中 ，是n(t)的等效基带信号，nI(t)和nQ(t)具有想同的功率谱密度 功率谱密度 §11.1 概述 误码分类 噪声引入的随机误码，均匀分布 由干扰、快衰落引起的突发误码 如何减少误码？ 从信源编码看，误码引起的性能恶化尽可能小，容错技术 从传输看，可采用抗干扰能力强的调制方式，信道特性不理想可采用均衡。特别需要差错控制技术。数字通信中，要求误码率10－8以下，必须采用差错控制。 §11.1.1 差错控制分类1. 反馈检验法 需要双向信道，和前向信道有相同的通信容。 引入较大的停顿（不实时）。 可以纠正任何错误。 2. 检错重发法（ARQ） 自动请求重发 也需要反向信道，但容量可以降低，也会引入停顿 3. 前向纠错（FEC forward error corection） 不需要双向信道 不会引入停顿 靠纠错编码 §11.1.2 差错控制编码的基本原理 如用三位二进制编码来代表八个字母 000 A 100 E 001 B 101 F 010 C 110 G 011 D 111 H 不管哪一位发生错误，都会使传输字母错误 如用三位字母传四个字母 000 A 011 B 101 C 110 D 发生一位错误，准用码字将变成禁用码字，接收端就能知道出错，但是不能纠错。 差错控制编码 如用三位字母传二个字母 000 A 111 B 检三个错误，纠正一个错误。 结论 具有检错或纠错的码组，其所用的比特数必