通信系统综合设计.pdf

多进制数字调制系统 二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式，具 有较好的抗干扰能力。由于二进制数字调制系统频带利用率 较低，使其在实际应用中受到一些限制。在信道频带受限时 为了提高频带利用率，通常采用多进制数字调制系统。其代 价是增加信号功率和实现上的复杂性。 由信息传输速率Rb 、码元传输速率RB和进制数M之间的 关系　　 R R = b (B ) B log2 M 　　可知，在信息传输速率不变的情况下，通过增加进制数 M ，可以降低码元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带 资源，提高系统频带利用率。 在码元传输速率不变的情况下， 通过增加进制数M ，可 以增大信息传输速率，从而在相同的带宽中传输更多的信息 量。在多进制数字调制中，每个符号时间间隔0≤t ≤Ts ，可能 发送的符号有M种，分别为s (t) ：s (t)， …， s (t) 。在实际应 1 2 M 用中，通常取M=2N ，N 为大于1的正整数。与二进制数字调 制系统相类似，若用多进制数字基带信号去调制载波的振 幅、 频率或相位，则可相应地产生多进制数字振幅调制、多 进制数字频率调制和多进制数字相位调制。下面分别介绍三 种多进制数字调制系统的原理。 多进制数字振幅调制系统 多进制数字振幅调制又称多电平调制，它是二进制数字 振幅键控方式的推广。M进制数字振幅调制信号的载波幅度 有M种取值，在每个符号时间间隔Ts 内发送M个幅度中的一 种幅度的载波信号。M进制数字振幅调制信号可表示为M进 制数字基带信号与正弦载波相乘的形式，其时域表达式为 an= 0 发送概率为P0 1, 发送概率为P1 … M-1, 发送概率为P… M-1 M 1 且 p i 1 i 0 式中，g(t)为基带信号波形，Ts为符号时间间隔，an为幅度 值。an共有M种取值，通常可选择为an ∈｛0, 1, …, M-1 ｝， 若M种取值的出现概率分别为P ，P ，…，P ，则 0 1 M-1 M进制数字振幅调制信号的功率谱与2ASK信号具有相似的 形式 2 3 0 1 3A 2A A O t T B 4进制数字振幅调制信号的时间波形 它是M进制数字基带信号对正弦载波进行双边带调幅， 已调信号带宽是M进制数字基带信号带宽的两倍。M进制数 字振幅调制信号每个符号可以传送log2M 比特信息。在信息传 输速率相同时，码元传输速率降低为2ASK信号的1/log　2M 倍，因此M 进制数字振幅调制信号的带宽是2ASK 信号的 1/log 倍。 2M 除了双边带调制外，多进制数字振幅调制还有多电平残 留边带调制、多电平相关编码单边带调制及多电平正交调幅 等方式。在多进制数字振幅调制中，基带信号g(t)可以采用 矩形波形，为了限制信号频谱g(t)也可以采用其他波形，如 升余弦滚降波形，部分响应波形等。 多进制数字振幅调制信号的解调与2ASK 信号解调相 似， 可以采用相干解调方式，也可以采用非相干解调方式。 假设发送