Pi4-QDPSK平均功率谱及抗噪声性能分析.ppt

Pi/4-QDPSK平均功率谱及抗噪声性能分析 * 1、基本原理 偏移四相相对移相调制（pi/4-QDPSK）利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。若以前一双比特码元相位作为参考， 为当前双比特码元与前一双比特码元初相差，则信息编码与载波相位变化关系如下表所示： 225 315 45 135 0 0 1 1 0 1 1 0 b a 载波相位变化（度） 双比特码元 2、调制原理 码变换后数字序列的调制波形可以表示为： 式中 受调相位，有4种取值 2、调制原理（续） 输入 串/并 变换 载波 震荡 码变换 a b c d 相加器 输出 移相 2 p - 图中，串并转换器将输入的二进制序列分为速率减半的两并行序列，对其进行码变换后，分别对两载波进行调制，相加后即可得到pi/4-QDPSK调制波形。 3、解调原理 若不考虑信道引起的失真及噪声的影响，则解调器输入端的接收信号在一个码元时间内可以表示为: I路相乘器的输出为： 低通滤波器输出为： 3、解调原理（续） Q路相乘器的输出为： 低通滤波器输出为： I，Q支路在 时刻的抽样值可分别表示为： 判决器按极性判决，负抽样值判为“1”，正抽样值判为“0”. 3、解调原理（续） 输入 带通 滤波器 低通 滤波 抽样 判决 码反 变换 低通 滤波 抽样 判决 载波 恢复 位定时 输出 移相 2 p - c d 并串 变换 上图所示的解调方式为相干解调加码反变换器方式，即极性比较法。 4、功率谱密度 当相对相位变化以等概率出现时，相对调相信号的功率谱密度与绝对调相信号的功率谱密度相同。 而四相绝对移相调制可以看作两个正交的二相绝对移相调制的合成，故二者的功率谱密度分布规律相同。即pi/4-QDPSK的功率谱密度为 5、抗噪声性能 窄带高斯噪声可以表示为： 经相关器后： 对于绝对移相，若发送信号的基准相位为零相位，则调制波形相位在 范围内变化时不会产生错误判决；否则，将产生错误。故系统误码率为： 这里 为随机变量 的概率密度函数。 5、抗噪声性能（续） 又 由随机过程理论可知： 代入误码率公式，求解可得 以上是绝对移相时的性能，对于四相相对移相时的误码率，也可同理导出。 5、抗噪声性能（续） 四相相对移相时，由于前一码元的相位是受扰的，故调制波形相位在 范围内时才不会发生错判，其中 为参考信号（即前一码元信号）之相位。这时错判的概率应为： 由于 也是随机的，故若其概率密度为 ，则系统的总误码率为： 5、抗噪声性能（续） 求解可得： 当采用格雷码时，误比特率与误符号率之间有如下关系： 故pi/4-QDPSK的误比特率为： *