周世东-通信与网络-07-一般波形调制的最佳接收.pptxVIP

第七讲-线性调制复习及一般波形调制的最佳接收周世东提纲线性调制主要基本概念复习一般调制的最佳接收及误码率公式波形传输的分类多信息符号传输的并行和串行方式并行传输：多个符号承载在不同的通道上的传输这里暂时把一个通道定义为在任意时间都具有相同传输能力的信道可以是多个不同的频带、多个媒质（如多条电缆、多个天线）串行传输，在同一步通道里，利用时间上的先后承载多个的信息符号的传输方式并行传输串行传输串并行传输在并行传输中，每个通道也以串行的方式传送多个符号，其基本原理与串行传输相同在串行传输中，在同一个符号周期里，将时频资源划分成多个子通道，以并行的方式传输多个逻辑符号，将会在多路复接一节讨论这个问题特例：同一个逻辑符号映射到多个并行通道或并行子通道上，即不同的符号取值对应于多个通道上的不同波形组合。串行传输的基本单位单符号传输中，以一定时间内的不同的波形代表不同的符号取值多符号传输中，各符号对应的波形呈现在先后不同的时间里非时变系统中，先后符号的从逻辑符号到波形映射的规则相同先后符号对应的波形持续时间可以超过1个符号时间间隔（此间隔又称符号周期，其倒数为符号率）总发射波形是多个符号对应的波形简单相加因此串行传输的基本单位是单个逻辑符号的波形映射规则其基本思路是，如果多个逻辑符号间取值相互独立，且映射规则相同且无记忆，则简单延时相加后的能量谱（如果是无限长时间传输的话，则为功率谱）完全决定于该映射规则当然，如果不独立，或者映射规则有记忆，则其功率谱需要有一定的修正单个逻辑符号的波形映射规则举例二元码三元码单个逻辑符号的波形映射规则举例相同基本波形，不同幅度单个逻辑符号的波形映射规则举例相同基本波形，不同幅度，基本脉冲宽度超过一个符号周期单个逻辑符号的波形映射规则举例相同基本波形，不同幅度，多通道单个逻辑符号的波形映射规则举例不是，究其原因，是尽管各不同符号对应于该符号周期的载波起始相位是相同的，但对应于一个绝对时间，如0时刻而言，其相位是变化的，也就是说它不是一个恒定载波相位的BPSK，具体到这个例子，它相对绝对定时的载波相位随着每个符号逐个反转。像不像PSK?是不是BPSK?带通信号单个逻辑符号的波形映射规则举例这个例子刚好是载波频率为符号率的整数加0.5倍。可以想象，如果倍数是整数加k/n倍(k与n互素)，就会有n种映射关系，如果这个倍数是无理数，那就是无穷多种映射关系了。标准BPSK它的波形映射关系是什么样的呢？怎么描述哪怕是最简单的BPSK?等效基带模型一个中心频率为fc，带宽为B的带通信道，允许其通过一个实数包络（包络带宽不超过B/2）的余弦波形，同时还允许通过一个实数包络（包络带宽不超过B/2）的正弦波形，两者互不干扰。这一对信道是天生在一起的，实际传输时，两个通道可以并行传输，不用白不用。允许我们两路一起传，其中正弦信号功率为其包络功率的一半，余弦信号功率为其包络功率的一半，因此总功率为两路实包络功率和的一半。等效基带模型带通噪声的等效可以用这个观点，把一个中心频率为fc，带宽为B的带通白噪声，分成低通包络的余弦和低通包络的正弦分量，带通噪声功率为两个低通包络功率和的一半，或分别等于两个低通包络功率之中的一个，由于带通噪声功率的单边功率谱密度为n0，则相应的低通包络的双边功率谱密度也就是n0了等效基带模型线性系统这个双通道低通模型足以描述信号的放大、衰减、叠加、噪声影响等如果再加上有合适的对延时的描述，而且是线性的，整个带通线性系统的等效就完美了。线性系统中的基本操作：延时、缩放、叠加带通信号的延时，对于其双通道低通信号会发生什么变化呢双通道低通等效的延时双通道低通等效的延时产生了交叉，看起来，尽管还是一个线性系统，但似乎引入了串扰。也就是说，引入延时后，两通道之间引入了串扰。这个串扰怎么看？这样，这个二通道线性系统，就可以很自然地用复数线性系统来表示了。即把这个二维矢量的第一个分量看成实部，第二个分量看成虚部，所有的操作都是线性操作，其中延时，就是在基带延时的基础上加一个旋转，即乘以BPSK的等效基带表示两通道基带符号波形映射就不再随各位置的符号而不同了，只是简单的延时相加。考虑等效复基带波形以后，载波频率是不是符号率的整数倍也没关系了。再看双通道映射相同基本波形，不同幅度，多通道，当成复数BPSKFSK实基带与复基带波形研究可以全部基于实基带或复基带进行讨论了。通常会以实基带为例讨论，但很容易推广到复基带一般波形映射中的一种特例：线性映射，基本脉冲波形，一路（实基带）或两路（复基带），对单符号传输时，其基本脉冲波形形状相同，符号的不同取值映射到相同波形的不同幅度上。对于实基带，其幅度就是一维幅度，对于复基带，其幅度就是二维实幅度或一维复幅度。举例基本形状像，但错位了，还行吗？从双通道的角度讲不是同种波形左侧两者波形从复