第五章_加性高斯白噪声信道的最佳接收机课件.ppt

5.1.1 相关解调器 5.1.4 最大似然序列检测器 5.2.4 单纯信号的错误概率 在M维空间中，这些信号作为正交信号，相邻信号点之间具有同样的最小间隔 ，所要求的发送能量为 。因此单纯信号的错误概率与正交信号的错误概率是相等的，为达到这个性能所要求的SNR节省 5.2.5 M元二进制编码信号的错误概率 二进制编码信号波形 5.2.8 差分PSK及其性能 5.3 CPM信号的最佳接收机 度量计算 5.4 AWGN信道中随机相位信号的最佳接收机 研究在接收机中载波相位是未知的且不对该相位的值进行估计的载波已调信号最佳接收机的设计问题。 5.5 有线和无线通信系统性能分析 No closed form for M4 M=2 符号错误概率: M=4 For and 近似表达式 M-PSK的比特错误概率 采用匹配滤波器的DPSK的解调与检测方法 二进制DPSK错误概率 具有格雷编码的四相DPSK的二进制数字差错概率 是马库姆Q函数。 是零阶修正贝赛尔函数 QAM 信号波形: 矩形QAM信号星座性能： 1.对于 且 为偶数的矩形信号星座，QAM信号星座等效为在两个正交载波上的两个PAM信号，其中每一个 具有 个信号点。 5.2.9 QAM错误概率 ： 元PAM的错误概率，在等效QAM系统的每一个正交信号中， 元PAM具有一半平均功率， where ：平均符号SNR 2.因为在解调器中可以将相位正交的两个信号分量完全分开，所以QAM的错误概率可以很容易地由PAM的错误概率求的。M元QAM系统的正确判决概率为： M元PAM的符号错误概率 M元 QAM上边界 MPSK 信号: 符号持续时间: 带宽: QAM 信号: 5.2.10 数字调制方法的比较 带宽效率: 符号持续时间: 带宽: 带宽效率: 正交信号数: 正交信号的最小频率间隔: 所需要的带宽: 对 PAM,QAM 和 PSK 正交信号: 对 正交信号(MFSK) CPM发送信号 当h=m/p，其中m，p是互素的正整数，当m为偶数时，有p个相位状态 当m为奇数时，有2p个相位状态 5.3.1 CPM的最佳解调和检测 的统计特性 If the decision is made in favor of If the decision is made in favor of ML 判决准则 最小距离检测准则 错误概率: 高斯Ｑ函数： a.错误概率 只取决于比值 ，而与信号和噪声的其他细节特征无关 b. 也是匹配滤波器（及相关）解调器的输出SNR 和信号间距离的关系 2. 二进制正交信号: 和 正交 假定发送 假定发送 ，那么解调器输出端的接收向量 错误概率 let then If Notes： 可以得到同样结果: 差别是由于信号之间的距离造成的 正交信号的性能要劣于双极性信号 正交信号: 双极性信号 MFSK 信号 信号能量 MFSK星座图 5.2.2 M元正交信号的错误概率 是零值且等方差 的相互统计独立的高斯随机变量 第一个相关器输出的PDF是 假定发送 ，那么解调器输出端的接收向量 其他相关器 正确判决的概率: 是统计独立的，边缘概率为: 错误概率 符号错误概率 每k个比特符号的平均比特差错数为 平均比特错误概率 错误概率的一致边界 在 的极限情况下，达到任意小的错误概率所要求的最小SNR为 。这个最小比特SNR称为加性高斯白噪声信道的香农极限。 As 倘若 的更紧密的上边界 As M元双正交信号星座图 5.2.3 M元双正交信号的错误概率 个双正交信号集是由M/2个正交信号及其负值信号构成，因此用M/2个互相关器或匹配滤波器实现检测解调。 是零值且等方差 的相互统计独立的高斯随机变量 第一个相关器输出的PDF是 假定发送 ，那么解调器输出端的接收向量 其他相关器 正确判决的概率: 是统计独立的，边缘概率为: 最大项的正负号用来确定发送的信号是 还是 错误概率 M=4的符号错误概率大于M=2的，等价为比特错误概率， 两条曲线重合。 在 的极限情况下，达到任意小的错误概率所要求的最小SNR为香农极限。