上海海洋大学《现代通信原理》课件--第4章.pptVIP

MSK解调器延时判决法解调器工作过程：接收信号为cos[?ct+?(t)],分别与sin?ct和cos?ct相乘,经低通滤波后分别得到sin?(t)和cos?(t)。上下两个支路的相乘是交替进行的。每个积分器的积分时间是2T，在[0，2T]期间对下面的支路进行积分判决；在[-T，T]期间对上面的支路进行积分判决。当输入数据为10或11时，sin?(t)0；当输入数据为00或01时，sin?(t)0；经过积分和判决就可以解调出数据。解调器工作原理MSK信号的功率谱归一化功率谱如图6-44所示。与2DPSK相比，MSK的功率谱更加紧凑；第一个零点是在0.75／Ts处，而2PSK的第一个零点则出现在1／Ts处。这表明MSK信号功率谱的主瓣所占的频带宽率比2PSK信号窄。在主瓣带宽之外，功率谱旁瓣的下降也更为迅速。因此，MSK信号比较适合在窄带信道中传输。4.6.2高斯最小频移键控（GMSK）在移动通信等场合，对信号带外辐射功率的限制是十分严格的，MSK信号仍不能满足这样的要求。于是提出高斯最小移频键控(GMSK)方式。GMSK是在MSK调制器之前加入一高斯低通滤波器。图中的高斯低通滤波器必须能满足下列要求：对高斯低通滤波器的要求：(1)带宽窄，且是锐截止的；(2)具有较低的过冲脉冲响应；(3)能保持输出脉冲的面积不变。以上要求分别是为了抑制高频成分、防止过量的瞬时频率偏移以及进行相干检测所需要的。GMSK信号的解调与MSK信号完全相同。GMSK信号的频谱特性如下图：4.6.3正交幅度调制（QAM）正交振幅调制（QAM）是一种幅度和相位联合键控（APK）的调制方式。它可以提高系统可靠性，且能获得较高的信息频带利用率，是目前应用较为广泛的一种数字调制方式。正交振幅调制是用两路独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。图4-1016QAM的星座图图4-11MQAM信号的星座图4.6.5现代数字调制技术我们介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制，包括偏移四相相移键控(OQPSK)、?/4四相相移键控(?/4-QPSK)、最小频移键控(MSK)和高斯型最小频移键控(GMSK)；然后介绍正交幅度调制(QAM)，它是一种不恒定包络调制。偏移四相相移键控（OQPSK）在数字调制中，假设QPSK信号的每个码元的包络为矩形方波，则高频信号也具有恒包络特性，但这时已调信号的频谱将为无穷大，而实际上信道带宽总是有限的，为了对QPSK信号的带宽进行限制，先将基带双极性矩形不归零脉冲序列先经过基带成形滤波器进行限带，然后再进行QPSK调制。（a）QPSK信号的相位关系（b）OQPSK信号的相位关系

图8-1QPSK和OQPSK信号的相位关系?/4四相相移键控与OQPSK只有四个相位点不同，?/4-QPSK信号已调信号的相位被均匀地分配为相距?/4的八个相位点。图4-26MFSK系统的性能曲线由图可见第一：M一定时，r越大，误码率越小；r一定时，M越大，误码率越大；第二：同一M下的每对相干和非相干曲线将随信噪比r的增加而趋于同一极限值，即相干解调与非相干解调性能之间的差距将随M的增大而减小。4.5.3多进制相移键控1、多进制绝对移相（MPSK）图4-27多进制的两种矢量图四进制调相的原理四相绝对调相(4BPSK)双比特码元ak，bk与载波相位的关系如下表所示双比特码元载波相位akbkA方式B方式000°225°1090°315°11180°45°01270°135°(1)相位选择法产生4BPSK信号(2)调相法产生4BPSK信号原理图●●同相码序mI(t)和正码序mQ(t)波形m(t)依次变换为并行的双极性序列mI(t)和mQ(t)●约定是相位___双位码位01101001045°135°225°315°的取值1001的取值1100与，取值的关系如表4-2：●四相相移键控4PSK(QPSK)四相制是用载波的4种不同相位来表征数字信息。由于4种不同相位可代表4种不同的数字信息，因此，对输入的二进制数字序列先进行分组，将每两个比特编为一组，可以有四种组合（00，10，11，01），然后用载波的四种相位来分