第八章 通信原理.pptVIP

第8章 新型数字带通调制技术;8.2 最小频移键控; 定义：最小频移键控（MSK）信号是一种包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号。也称为快速移频键控(FFSK)。 所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号； “快速”是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且在带外的频谱分量要比2PSK衰减的快。 ;假设2FSK信号码元的表示式为 现在，为了满足正交条件，要求 即要求 上式积分结果为;假设?1+?0 1，上式左端第1和3项近似等于零，则可化简为： 由于?1和?0是任意常数，故必须同时满足： 为了同时满足这两个要求，应当令 即： 所以，当取m = 1时是最小频率间隔。 也就是任意两个码元正交的最小频率间隔等于1 / Ts。;如果假设初始相位?1和?0是任意的，它在接收端无法预知，所以只能采用???相干检波法接收。 对于相干接收，则要求初始相位是确定的，在接收端是预知的，这时可以令?1 - ?0 = 0。 所以，对于相干接收，保证正交的2FSK信号的最小频率间隔等于1 / 2Ts。;8.2.2 MSK信号的基本原理; 频率间隔：;8.2.2 MSK信号的基本原理; MSK信号每个码元持续时间Ts内包含的波形周期数必须是1 / 4周期的整数倍。可以改写为 式中，N ― 正整数；m = 0, 1, 2, 3 ;无论两个信号频率f1和f0等于何值，这两种码元包含的正弦波数均相差1/2个周期。 例如，当N =1，m = 3时，对于比特“1”和“0”，一个码元持续时间内分别有2个和1.5个正弦波周期。;（3） MSK信号的相位连续性;8.2.2 MSK信号的基本原理; 在每个码元周期内载波相位 ;MSK的相位网格图;模2?运算后的附加相位路径;附加相位的全部可能路径图： ; （1）已调信号的振幅是恒定的； （2）信号的频率偏移严格地等于 相应的调制指数;8.2.2 MSK信号的基本原理;8.2.2 MSK信号的基本原理;8.2.2 MSK信号的基本原理;8.2.2 MSK信号的基本原理;由此图可见，MSK信号波形相当于一种特殊的OQPSK信号波形，其正交的两路码元也是偏置的，特殊之处主要在于其包络是正弦形，而不是矩形。;8.2.3 MSK信号的调制和解调; 设k = 0时为初始状态，输入序列ak是： ＋1，－1，＋1，－1，－1，＋1，＋1，－1，＋1. ; 在解调时，用cos(?ct + ?/2)作为相干载波与MSK信号相乘，则得到 通过低通滤波器，同时省略掉常数1/2，得到输出电压;设 ，MSK信号相位 的变化规律;8.2.3 MSK信号的调制和解调;8.2.3 MSK信号的调制和解调;8.2.4 MSK信号的功率谱;8.2.4 MSK信号的功率谱;[讨论] ; MSK信号是用极性相反的半个正（余）弦波形去调制两个正交的载波。因此，当用匹配滤波器分别接收每个正交分量时，MSK信号的误比特率性能和2PSK、QPSK及OQPSK等的性能一样。 但是，若把它当作FSK信号用相干解调法在每个码元持续时间Ts内解调，则其性能将比2PSK信号的性能差3dB。