移动通信原理与统3.ppt

3.6.2 M进制数字调制以及高阶调制 MQAM信号星座有圆形的和矩形的，由于矩形星座实现和解调简单，因此获得了广泛的应用，图3-45给出了各种阶数下MQAM信号的矩形星座图， 图 3-45 MQAM信号的矩形星座图 3.6.2 M进制数字调制以及高阶调制 （2） MQAM软解调 最佳接收时采用的是硬判决解调，这种方式并没有充分地考虑似然信息对信道译码的影响。由于turbo码的广泛应用，在采用QAM调制的实际系统中一般使用的是软解调。这是因为turbo码在译码时能够充分利用QAM软解调得到的似然信息，从而带来误码率的改善。软解调就是计算出比特的对数似然比（LLR），然后直接将这个比特LLR作为Turbo 解码的输入。图3-46给出了采用turbo编码和MQAM映射的框图， 图 3-46 turbo编码和MQAM星座映射 3.6.2 M进制数字调制以及高阶调制 在图3-46中，Turbo编码器产生的是 码率的码字， 为第 个二进制信息比特组， 和 分别为通过循环系统卷积（RSC）编码后的两路校验位比特。 经过复用和打孔后，码率变为 ，交织之后进行MQAM星座映射。 每一对 表征了一组二进制比特 。在接收端收到经过衰落和白高斯噪声的MQAM符号为， 根据接收到的 就可以计算出和它们相应的二进制比特组 的LLR， 3.6.2 M进制数字调制以及高阶调制 把LLR输入turbo译码器译码的框图如图3-47所示， 图 3-47 turbo码利用LLR译码框图 3.6.3 高阶调制在3G, 4G中的应用 高阶调制在高速数据传输系统中应用是相当多的。在未来移动通信的发展中，高阶调制也必然是一种提高频谱利用率的有力措施。下面分别介绍3G的三种移动通信标准以及其演进版本所采用的调制方式。 TD-SCDMA采用了比较低阶的QPSK的调制方案,WCDMA也采用了低阶的上行BPSK方式和下行QPSK方式。随着差错控制技术的发展，当演进到HSPA阶段，无论是TDD系统还是FDD系统都引入了高阶的16QAM的方式。如今LTE是发展的一个热点，为了达到5bps/Hz的频谱利用率，更是采用了64QAM的调制方式。可以看出，更高阶的调制方式一般都是采用QAM的形式，因为它既能有效地利用频谱空间又能保持良好的误码性能。cdma2000 1x也采用了QPSK的方式，当它演进到EV-DO阶段，也引入了8PSK，16QAM，64QAM等高阶调制方式。 3.7 正交频分复用OFDM 3.7.1 　概述 3.7.2　　正交频分复用的原理 3.7.3　　正交频分复用的DFT实现 3.7.4　　OFDM的应用 3.7.1　概述 　　　系统把整个可用信道频带Ｂ划分为N个带宽为的子信道。把N个串行码元变换为N个并行的码元，分别调制这N个子信道载波进行同步传输，这就是频分复用。 　　　若子信道的码元速率1/Ts≤△f ,避免严重的码间干扰。另外若频谱允许重叠，提高频带效率 ，如图3.49所示。扩展了码元的长度T，远远大于信道的时延，减小时延扩展对信号传输的影响。 3.7.2 正交频分复用的原理 　　　如果子载波的间隔等于并行码元长度的倒数1/Ts和使用相干检测，采用子载波的频谱重叠可以使并行系统获得更高的带宽效率。这就是正交频分复用。　 设串行的码元周期为ts，速率为rs=1/ts。经过串并变换后N个串行码元被转换为长度为Ts=Nts、速率为Rs=1/Ts=1/Nts =rs/N的并行码。N个码元分别调制N个子载波fn : 式中 为子载波的间隔，设计等于 它是OFDM系统的重要设计参数之一。这样当f01/Ts时，各子载波是两两正交的，即 把N个并行支路的已调子载波信号相加，便得到OFDM实际发射的信号： 3.7.2 正交频分复用的原理 3.7.2 正交频分复用的原理 在接收端，接收的信号同时进入N个并联支路，分别与N个子载波相乘和积分（相干解调）便可以恢复各并行支路的数据： 为了提高频谱的利用率，通常采用多进制的调制方式。一般地并行支路的输入的数据可以表示为d(n)= a(n)+j b(n)，其中a(n)、b(n)表示输入的同相分量和正交分量的实序列，它们在每个支路上调制一对正交载波，输出的OFDM信号便为 3.7.2 正交频分复用的原理 式中A(t)为信号的复包络： 每个子信道的频谱在其它子载波频率上为零，这样子信道之间就不会发生干扰。当子信道的脉冲为矩形脉冲时，具有sinc函数形式的频谱可以准确满足这一要求，如N=4、N=32的OFDM功率谱如图3.51所示。 3.7.3 正交频分复用的DFT实现 用DFT技术的OFDM系统