通信原理-数字调制-4课件.pptx

1、7.4 引言二进制进制：每个码元只携带每个码元只携带 1 bit 信息信息2log MbBRRMlog 2Mn MASK可看成是二进制振幅键控（可看成是二进制振幅键控（2ASK）的推广。）的推广。MASKsc1()()cosMnneta g tnTt120,1,1,nMPPaMP 以概率 以概率以概率且有且有11MiiP7.4.1 多进制振幅键控 （MASK）n 4ASK信号振幅有信号振幅有4种取值，每个码元含种取值，每个码元含2bit。n MASK调制调制:与与2ASK的产生方法相似，区别在于的产生方法相似，区别在于:发送端输入的发送端输入的进制数字基带信号需要先经过电平变进制数字基带信号需

2、要先经过电平变换器转换为换器转换为M电平的基带脉冲，然后再去调制。电平的基带脉冲，然后再去调制。n MASK解调解调:与与2ASK信号解调也相似，有相干和非相干解调两种。信号解调也相似，有相干和非相干解调两种。MASK信号的功率谱 与 2ASK信号具有相似的形式;谱零点带宽是 M 进制数字基带信号带宽的两倍。在 Rb相同时，MASK信号带宽是 2ASK的 1/log2M 倍。222logbBRBRM222logBbBTTMl MASK的抗噪声能力差，的抗噪声能力差，l 常用多进制正交振幅调制（常用多进制正交振幅调制（MQAM）来代替。）来代替。n MFSK可视为可视为2FSK方式的推广。方式的

3、推广。n 4FSK采用采用 4种种不同的不同的频率频率分别表示分别表示双比特双比特信息：信息：7.4.2 多进制频移键控 （MFSK）n MFSK调制与解调的原理框图：调制与解调的原理框图：l要求载频之间的距离足够大，以便用滤波器分要求载频之间的距离足够大，以便用滤波器分离不同频率的谱离不同频率的谱。lMFSK信号占用较宽的频带，信道频带利用率不高。信号占用较宽的频带，信道频带利用率不高。lMFSK一般用于一般用于 调制速率调制速率(1/TB)不高的不高的衰落信道衰落信道 传输传输场合。场合。n 利用载波的利用载波的M种种不同不同相位相位表示数字信息。表示数字信息。n 信号矢量图（星座图）：信

4、号矢量图（星座图）：7.4.3 多进制相移键控 （MPSK）1 基本概念2 4PSK 调制l QPSK的每一种载波相位代表两个比特的每一种载波相位代表两个比特：（00、01、10 或或 11）l 两个比特的组合两个比特的组合 称做称做 双比特双比特 码元，记为码元，记为 a b1 1）双比特）双比特与载波相位的关系与载波相位的关系n 矢量图 注：注：对应关系可有不同对应关系可有不同规定，但相邻码组应符规定，但相邻码组应符合合格雷码格雷码编码规则编码规则n 波形 n 正交调相法2）QPSK调制 根据当时的双比特根据当时的双比特ab，选相电路从候选的选相电路从候选的4 4个个相位中选择相应相位的载

5、波输出。相位中选择相应相位的载波输出。n 相位选择法abB方式方式原理：原理：n 解决方案解决方案：采用四相相对相位调制，即QDPSK。n 存在问题存在问题：存在900的相位模糊（0,90,180,270）n 原理原理：分解为两路2PSK信号的相干解调。3 QPSK 解调l跳变周期跳变周期 2Tbl带宽带宽 B=Rbn QPSK 特点：特点：l相位跳变：相位跳变：0,90,180 l最大相位跳变最大相位跳变180，使使限带限带的的QPSK信号包络起伏信号包络起伏很大，并出现包络零点。很大，并出现包络零点。l频谱扩展大，旁瓣对邻道干扰大。频谱扩展大，旁瓣对邻道干扰大。n QPSK 缺点：缺点：n

6、 改进改进思路：思路：QPSK 相位路径相位路径 最大相位跳变最大相位跳变 180n 改进改进思路：思路：信号点信号点不作不作对角线移动对角线移动即双比特即双比特ab不不同时跳变同时跳变n 改进改进思路：思路：信号点信号点不作不作对角线移动对角线移动即双比特即双比特ab不不同时跳变同时跳变 OQPSK 相位路径相位路径 相位跳变相位跳变 0或或 904 OQPSK (偏置或交错QPSK，Offset QPSK)n 如何实现？如何实现？见下图见下图OQPSKn 限带限带QPSK 与 限带限带OQPSK 对比：对比：u最大相位跳变最大相位跳变180 包络起伏包络起伏大大 频谱扩展频谱扩展大大u相位

7、跳变周期相位跳变周期 2Tb u最大相位跳变最大相位跳变90 包络起伏包络起伏小小 频谱扩展频谱扩展小小u相位跳变周期相位跳变周期 Tb影响影响主瓣主瓣带宽带宽2最大值最小值最大值最小值由两个相差/4的QPSK星座图交替产生：A方式:0,90,180 B方式:45,1355 /4-QPSK n 原理和特点原理和特点：n 4-QPSK优势：优势：l 原理与原理与 2DPSK 类似：利用相邻码元载波的相对相位类似：利用相邻码元载波的相对相位 变化变化 表示表示 数字信息。数字信息。l QDPSK与与QPSK的关系，如同的关系，如同2DPSK与与2PSK关系关系l 4DPSK 也称也称 QDPSK7

8、.4.4 多进制差分相移键控 （MDPSK）1 基本原理l QDPSK的矢量图与的矢量图与QPSK的矢量图相似的矢量图相似 只是参考相位只是参考相位 是前一码元的载波相位是前一码元的载波相位n 矢量图 n前一码元载波相位 n 波形 l 也有正交调相法正交调相法 和 相位选择法相位选择法差分 编码将绝对码绝对码 ab 相对码相对码 cd 码变换+绝对调相 原理图B方式方式l 仅需在仅需在QPSK调制器基础上增添调制器基础上增添差分编码（码变换）差分编码（码变换）2 QDPSK调制cdabQDPSKB方式方式n 相干解调（相干解调（极性比较）+码反变换将相对码相对码 cd 绝对码绝对码 ab差分 译码3 QDPSK解调Bn 差分相干解调（差分相干解调（相位比较法）