通信原理第8章现代通信传输技术.pptxVIP

第8章 现代通信传输技术8.1MSK 8.2 OFDM 8.3 扩频通信/29本章主要讲授几种先进的数字频带传输方法，包括MSK、正交频分复用（OFDM）技术与扩频技术。同学们学习时应该注重每一种技术所关注的问题、系统思想与特点，了解几种重要的通信系统的应用及发展方向。掌握：掌握MSK信号及其相位特点、信号带宽。理解：CPFSK基本原理、GMSK信号与频谱特点；OFDM的基本原理、应对信道ISI的策略；扩频系统基础、CDMA。了解：典型GMSK、OFDM与扩频系统实例，伪随机序列基础、直接扩频与跳频的抗截获/抗窄带干扰的原理与系统的特点/358.1 最小频移键控(MSK)和高斯MSK(GMSK)/29恒包络且频带集中MSK信号具有如下特点：(1) MSK是恒包络信号；(2) MSK信号是连续相位的2FSK信号的特例；(3)在任何码元期间，两个载波具有满足正交的最小频差。数字蜂窝移动通信系统（GSM）采用GMSK调制/298.1.1连续相位FSK（CPFSK） 1.用模拟调频的方式产生连续相位MFSK： 其中， 为M进制的PAM基带信号是信息符号T=Ts，M进制码元宽度 m(t) 在 t =nT 时刻是不连续的，但是 m(t) 的积分是连续函数。/29如M进制调频瞬时频率为： 当 时，其中： 为相邻频差的一半为平均载频（虚拟载频）/29定义是数字调制指数：归一化频差CPFSK相位:T --- M进制码元宽度 /29是直到 的累积相位当t在第n个符号区间[nT ,(n+1)T ]中，相位为即/29例8.1 假定二进制数据序列为{101101}，试绘出CPFSK信号的相位轨迹。θ(t)1 0 1 1 0 1相位轨迹图t/292. CPFSK可视为连续调相信号 Continuous PM，或CPM/298.1.2 最小频移键控（MSK） ( Minimum-Shift Keying )1. MSK 的定义：是2进制CPFSK，两个载波信号在比特间隔内相互正交，具有最小调制指数：证明 : 是正交2CPFSK所允许的最小调制指数2CPFSK 的两个载波：/29波形相关系数: 时 , 称在 [0 , T ] 内正交。/29 ，即/29 MSK信号的表达式它的相位可以表示为： 在时间间隔 内，2CPFSK的相位为 MSK带通信号可表示为： /29在任意区间 中与0、1代码对应的两个信号码元可以表示为 在 时，码元信号的频率为 峰峰频偏码元频差为： /29因此，在每个比特间隔内载波相位变化 或例 输入的数据{ an=+1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 }请给出MSK信号可能的相位轨迹，令θ(t)t1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1/29MSK信号具有如下特点：(1)MSK是恒包络信号；(2)两个载波频率为，调制指数 ；(3)在任何符号间隔区间中，两个码元信号正交；(4)附加相位在一个码元时间中线性变化，变化量为 ；(5)MSK信号在符号转换时刻相位是连续的。峰值频偏/292. 带预编码的MSK调制及其OQPSK形式 用模拟调制的方法产生MSK信号图8.1.3 带预编码的MSK调制 (等效于2DPSK)/29-90o-90o 用正交法产生MSK信号用正交法产生MSK信号，类似于OQPSK，只是其同相路和正交路的基本脉冲波形都是余弦波。速率减半串/并T速率减半图8.1.4 MSK信号的OQPSK生成框图/29例8.2 给定序列 {bn}{ bn= -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 }说明MSK信号的正交合成过程解：拆分序列{bn}，而后才是各波形如图8.1.5所示。计算{bn}预编码后的输出为{ bn= +1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 }{ an= -1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 }它与图中MSK波形的两种频率正好一一对应。/29+1图8.1.5