最新6.6恒包絡(luò)調(diào)制課件PPT.ppt

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1、6.6恒包絡(luò)調(diào)制6.6　恒包絡(luò)調(diào)制:問(wèn)題的提出恒包絡(luò)調(diào)制：調(diào)制信號(hào)的幅度不變模擬調(diào)制：調(diào)頻、調(diào)相數(shù)字調(diào)制：OQPSK、?/4DQPSK、MSK、GMSK這種調(diào)制可用硬限幅的方法去除干擾引起的幅度變化，具有一定的抗干擾性能經(jīng)過(guò)帶限處理后的QPSK信號(hào)將不再是恒包絡(luò)具有恒包絡(luò)特性。調(diào)制后的信號(hào)的頻譜將無(wú)限寬當(dāng)相鄰碼元間發(fā)生180°相移時(shí)，限帶后的包絡(luò)甚至?xí)霈F(xiàn)包絡(luò)為0的現(xiàn)象經(jīng)非線性放大器之后，包絡(luò)的起伏雖然可以減弱或消除，但同時(shí)卻會(huì)使頻譜擴(kuò)展，其旁瓣對(duì)鄰近頻道的信號(hào)形成干擾，發(fā)送時(shí)的帶限濾波將完全失去作用B2

2、ASK第一旁瓣峰值比主峰衰減14dB2ASK功率譜MSK（最小頻移鍵控）MSK信號(hào)其中令θk(t)稱為附加相位函數(shù)；ωc為載波角頻率；Ts為碼元寬度；ak為第k個(gè)輸入碼元，取值為±1；φk為第k個(gè)碼元的相位常數(shù)，在時(shí)間kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不變，其作用是保證在t=kTs時(shí)刻信號(hào)相位連續(xù)。MSK（最小頻移鍵控）調(diào)制指數(shù)：MSK（最小頻移鍵控）一般2FSK兩個(gè)波形的相關(guān)系數(shù):相關(guān)系數(shù)為0的條件是:n的最小值是1，對(duì)應(yīng)最小正交頻移鍵控。MSK（最小頻移鍵控）上式還表明，MSK信號(hào)在每一碼元周期內(nèi)必須包

3、含四分之一載波周期的整數(shù)倍。fc還可以表示為相應(yīng)地MSK信號(hào)的兩個(gè)頻率可表示為MSK的相位特點(diǎn):相位約束條件：若則MSK信號(hào)的特點(diǎn)振幅恒定頻偏固定h=0.5相位變化π/2碼元周期是四分之一載波周期的整數(shù)倍碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻相位連續(xù)MSK（最小頻移鍵控）MSK解調(diào)器MSK信號(hào)的功率譜MSK能量集中在頻率較低處能量集中在頻率較高處與頻率f2成反變比與頻率f4成反變比GMSK（高斯最小頻移鍵控）目的：改善MSK譜利用率方法：在頻率調(diào)制之前用一個(gè)低通濾波器對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波。低通濾波可以除去s(t)中的高頻分

4、量，得到比較緊湊的功率譜低通濾波器的選擇原則：（1）窄的帶寬和尖銳的過(guò)渡帶；（2）低峰突的沖激響應(yīng)；（3）保持輸出脈沖的面積不變，以保證?/2的相移GMSK（GaussMinimunShiftKeying）低通濾波器的沖激響應(yīng)頻率響應(yīng)函數(shù)H(f)是對(duì)稱于f=0的鐘形高斯濾波器GMSK：調(diào)制前先利用高斯濾波器將基帶信號(hào)成形為高斯形脈沖，然后再進(jìn)行MSK調(diào)制，這樣一種調(diào)制方式稱為高斯最小頻移鍵控GMSK濾波器可以利用3dB基帶帶寬B和基帶碼元間隔T完全定義。因此，習(xí)慣使用BT乘積定義GMSK。注意，MSK信號(hào)

5、等價(jià)為BT乘積無(wú)窮大的GMSK信號(hào)。3dB基帶帶寬GMSK當(dāng)BT乘積減小時(shí)，旁瓣電平衰減非常快第二個(gè)旁瓣的峰值比主瓣低30dB還多第二個(gè)旁瓣的峰值比主瓣低20dBBT乘積愈小，所對(duì)應(yīng)的GMSK信號(hào)的功率譜愈緊湊，譜利用率愈好GMSKGMSK優(yōu)點(diǎn)：（1）既可以像MSK那樣相干檢測(cè)，也可以像FSK那樣非相干檢測(cè)。（2）GMSK最吸引人的性能是它既具有出色的功率利用率（因?yàn)镚MSK信號(hào)是恒包絡(luò)的），又具有很好的譜利用率。GMSK缺點(diǎn)：存在碼間串?dāng)_，降低了可靠性。一矩形脈沖rec(t/T)=uT(t+T/2)通過(guò)

6、高斯濾波器之后，成形的高斯脈沖為它是非因果的，因此在實(shí)際應(yīng)用中必須使用截尾的高斯脈沖GMSK具有一個(gè)比T大的寬度，所以高斯濾波器在發(fā)射信號(hào)中會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_當(dāng)BT值減小時(shí)，引入的碼間串?dāng)_值會(huì)增大BT值愈小，功率譜愈緊湊，但引入的碼間串?dāng)_會(huì)破壞接收機(jī)性能，其負(fù)面影響是使誤碼率升高AWGN?是一常數(shù)，與BT乘積有關(guān)。當(dāng)BT=0.5887時(shí)，由高斯濾波產(chǎn)生的碼間串?dāng)_所引起的誤碼率將達(dá)到最小。BT=0.25對(duì)于蜂窩式無(wú)線系統(tǒng)是一個(gè)很好的選擇6　正弦載波數(shù)字調(diào)制：小結(jié)1正弦載波數(shù)字調(diào)制是提高數(shù)字信息傳輸有效性和可靠性

7、的重要手段；在AWGN（加性高斯白噪聲）信道條件下，PSK的誤碼性能最優(yōu)，其次是DPSK、FSK和ASK；從實(shí)現(xiàn)調(diào)制系統(tǒng)的復(fù)雜性看，基于非相干解調(diào)的FSK和ASK系統(tǒng)的復(fù)雜性較低，PSK或DPSK系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本要高一些；從對(duì)頻譜的利用效率看，PSK、DPSK、ASK系統(tǒng)比FSK要高6　正弦載波數(shù)字調(diào)制：小結(jié)2數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本作用是將數(shù)字信息序列映射為合適的信號(hào)波形，以便發(fā)射到（無(wú)線）信道中去。數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)對(duì)頻譜資源的利用程度和抗噪聲能力是我們考察數(shù)字調(diào)制方式的重要指標(biāo)。因此，本章在詳細(xì)說(shuō)明基本調(diào)制方式的

8、原理后，還介紹了一些比基本調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能和/或頻譜利用率更高的調(diào)制方式，主要包括：多進(jìn)制的調(diào)制（MASK、MFSK、MPSK等）、QAM、MSK和GMSK等。6　正弦載波數(shù)字調(diào)制：小結(jié)3AWGN信道條件下，且頻帶利用率相同，進(jìn)制數(shù)大于四時(shí)，QAM比MPSK的抗噪聲性能優(yōu)，功率利用率高；MSK和GMSK等調(diào)制方式與普通的ASK、FSK、PSK或DPSK和QAM調(diào)制方式相比，已調(diào)信號(hào)對(duì)鄰道的干擾小，有效提高了頻譜資源的使用效率