(8)--第8章 数字调制传输系统.pptVIP

则因为n1c、n2c、n1s、n2s是相互独立的高斯随机变量，且均值为0，方差相等为σ2n。根据高斯随机变量之和仍为高斯随机变量，且均值为各随机变量的均值的代数和，方差为各随机变量方差之和的性质，三、2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能8.2二进制数字调制系统的抗噪性能3.2DPSK信号差分相干解调系统性能则n1c+n2c是零均值，方差为2σ2n的高斯随机变量。同理，n1s+n2s,n1c-n2c,n1s-n2s都是零均值，方差为2σ2n的高斯随机变量。由随机信号分析理论可知，R1的一维分布服从广义瑞利分布，R2的一维分布服从瑞利分布，其概率密度函数分别为三、2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能8.2二进制数字调制系统的抗噪性能3.2DPSK信号差分相干解调系统性能同理可求“0”错判为“1”的概率P(1/0)=P(0/1)，即因此，2DPSK信号差分相干解调系统的总误码率Pe为三、2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能8.2二进制数字调制系统的抗噪性能3.2DPSK信号差分相干解调系统性能此时，[例8.2.3]假设采用2DPSK方式在微波线路上传送二进制数字信息。已知码元速率RB=106B，信道中加性高斯白噪声的单边功率谱密度n0=2?10-10W/Hz。今要求误码率不大于10-4。试求(1)采用差分相干解调时，接收机输入端所需的信号功率。(2)采用相干解调-码反变换时，接收机输入端所需的信号功率。【解】(1)接收端带通滤波器的带宽为其输出的噪声功率为所以，2DPSK采用差分相干接收的误码率为 求解可得 又因为 所以，接收机输入端所需的信号功率为 （2）对于相干解调-码反变换的2DPSK系统， 根据题意有 因而 即 查误差函数表，可得 由r=a2/2?n2，可得接收机输入端所需的信号功率为8.3二进制数字调制系统的性能比较在数字通信中，误码率是衡量数字通信系统的重要指标之一，上一节我们对各种二进制数字通信系统的抗噪声性能进行了详细的分析。下面我们将对二进制数字通信系统的误码率性能、频带利用率、对信道的适应能力等方面的性能做进一步的比较。1.误码率二进制数字调制方式有2ASK、2FSK、2PSK及2DPSK，每种数字调制方式又有相干解调方式和非相干解调方式。下页表列出了各种二进制数字调制系统的误码率Pe与输入信噪比r的关系。二进制数字调制系统的误码率公式一览表调制方式误码率相干解调非相干解调2ASK2FSK2PSK2DPSK相干解调+码变换差分相干8.3二进制数字调制系统的性能比较横向比较，对同一种数字调制信号，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。纵向比较，在误码率Pe一定的情况下，2PSK/2FSK/2ASK系统所需要的信噪比关系为2.频带宽度若传输的码元时间宽度为Ts，则2ASK系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度近似为2/Ts，即2ASK系统和2PSK(2DPSK)系统具有相同的频带宽度。2FSK系统的频带宽度近似为大于2ASK系统或2PSK系统的频带宽度。因此，从频带利用率上看，2FSK系统的频带利用率最低。8.3二进制数字调制系统的性能比较3.对信道特性变化的敏感性在2FSK系统中，判决器是根据上下两个支路解调输出样值的大小来作出判决，不需要人为地设置判决门限，因而对信道的变化不敏感。在2PSK系统中，当发送符号概率相等时，判决器的最佳判决门限为零，与接收机输入信号的幅度无关。因此，判决门限不随信道特性的变化而变化，接收机总能保持工作在最佳判决门限状态。对于2ASK系统，判决器的最佳判决门限为a/2(当P(1)=P(0)时)，它与接收机输入信号的幅度有关。当信道特性发生变化时，接收机输入信号的幅度将随着发生变化，从而导致最佳判决门限也将随之而变。这时，接收机不容易保持在最佳判决门限状态，因此，2ASK对信道特性变化敏感，性能最差。8.3二进制数字调制系统的性能比较通过从几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较可以看出，对调制和解调方式的选择需要考虑的因素较多。通常，只有对系统的要求作全面的考虑，并且抓住其中最主要的要求，才能作