移动通信中的信源编码和调制解调技术.pptx

第三章移动通信中的信源编码和调制解调技术;学习要求：;3.1概述;;;什么是调制：

调制是将基带信号变换成频带信号，使信号适用于信道传输。

调制的目的：

（1）天线尺寸大于信号波长的1/10时才能将电磁波信号有效辐射出去。

（2）使信号适用于信道传输，能够使接收判决时避免干扰和噪声的影响。

调制的过程是按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。;调制可分为模拟调制和数字调制。

模拟调制是利用输入的模拟信号直接调制载波(正弦波)的振幅、频率或相位，从而得到调幅(AM)、调频(FM)或调相(PM)信号。

数字调制是利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位。常用的数字调制有：频移键控(FSK)和相移键控(PSK)等。;利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。;3.2信源编码;信源编码位于从信源到信宿的整个传输链路中的第一个环节。

其基本目的：压缩信源产生的冗余信息，降低传递这些不必要的信息

的开销，从而提高整个传输链路的有效性。

信息的冗余主要来自两个方面：一是信源的相关性和记忆性；

二是信宿对信源失真具有一定的容忍程度。;3.2.2移动通信中的信源编码;3.2.3移动通信中的信源编码举例;本章目录：;3.3最小移频键控;3.3.1相位连续的FSK;2.相位连续的2FSK

2FSK信号的产生有两种方法：开关切换法和调频法。

相位连续：是指不仅在一个码元持续期间相位连续，而且在从码元ak-1到ak转换的时刻kTb，两个码元的相位也相等，即：

相位约束条件：

;2.相位连续的2FSK

;3.最小移频键控MSK

;3.3.2MSK信号的相位路径、频率及功率谱;3.3.2MSK信号的相位路径、频率及功率谱;3.3.2MSK信号的相位路径、频率及功率谱;3.4高斯最小移频键控;3.4.1高斯滤波器的传输特性;2.方波脉冲通过高斯滤波器;3.4.2GMSK信号的波形和相位路径;

;;;;（e）差分波形（相对码波形）

——特点：用相邻码元电平的跳变/不变表示信息码元。

传号差分(1变，0不变)

?空号差???(0变，1不变)

——优点：可以消除设备初始状态不确定性带来的影响。;（e）差分波形（相对码波形）

——特点：用相邻码元电平的跳变/不变表示信息码元。

传号差分(1变，0不变)

?空号差分(0变，1不变)

——优点：可以消除设备初始状态不确定性带来的影响。;3.4.3GMSK信号的调制与解调;采用非相干的差分解调方法。;3.4.4GMSK信号功率谱;本章目录：;3.5QPSK调制;3.5.1二相调制BPSK;2.BPSK信号的功率谱;3.5.2四相调制QPSK;3.5.3偏移QPSK;OQPSK的包络特性;;;2.π/4-DQPSK信号的相位跳变;?QPSK、OQPSK和π/4-QPSK信号相位跳变在信号星座图上的路径有何不同：

（1）QPSK是相位不连续的信号，在双码元转换的时刻，信号发生跳变，最大变化为180°；

（2）OQPSK是把两个正交支路的码元错开Tb，两支路信号不会同时发生变化，相位跳变被限制在90°。

（3）π/4-QPSK相位跳变最大幅度大于OQPSK而小于QPSK，只有45°和135°，是一种很好的折中。;?采用GMSK和π/4-QPSK调制方式各有什么优点：

GMSK优点：采用正交调制方式，具有恒定的包络特性，

功率效率高，可用非线性功率放大器和非相干检测。π/4-QPSK优点：兼顾频率利用率高，包络波动幅度小，能

采用差分检测，有适度的相位跳变。

;3.6高阶调制（了解）;3.6.1数字调制的信号空间原理;欧式距离为：;3.6.2M进制数字调制以及高阶调制;1.M进制振幅键控（MASK）;2.M进制移相键控（MPSK）;3.正交幅度调制（QAM）;4.M进制频率键控（MFSK）

MFSK调制的误码性能好，但是由于频谱利用率低，

所以在高阶调制中一般不适用。;3.6.3高阶调制在3G、4G中的应用;3.7正交频分复用;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;3.7.4OFDM的应用