现代通信原理（102）课件

现代通信原理第十章 数字信号的载波传输 (2)* 110.3 二进制数字调制的误比特率对于二进制的数字调制 2ASK、2FSK、 2PSK、 2DPSK； 采用 相干解调相干解调 或非相干解调非相干解调 的解调方式。都有不同的误码率计算公式。Date 210.3.1 二进制最佳接收的误比特率二进制最佳接收的误比特率假设二进制调制信号由 S1(t)和 S2(t)两种波形组成。再生判决前， S1(t)的 均值为 m1， S2(t)的 均值为 m2判决前的噪声功率：Date 3用最大似然准则判断，似然函数最佳判决电平Date 4总误码比 特：令 ES1、 ES2分别为 S1(t)、 S2(t)在一个码元周期内（ 0tTS） 的能量。Date 5为 相关系数，表示两个波形的相似程度。最小误比特率 Pb若 ES1=ES2=EbDate 61、对于、对于 2ASK表示两个波形的相似程度为 0若 ES1=ES2=EbDate 72、对于、对于 2PSKDate 8Date 93、对于、对于 2FSK经过推导：经过推导：Eb/n0是单比特的平均信号能量与单边噪声谱密度是单比特的平均信号能量与单边噪声谱密度之比，与之比，与 S/N有一定的换算关系。有一定的换算关系。综上所述，在相同信噪比的条件下，综上所述，在相同信噪比的条件下， 2PSK比比 2ASK和和 2FSK的误码率小。的误码率小。Date 1010.3.3 信噪比、 Eb/n0和带和带 宽宽1、 信噪比和 Eb/n0之间的关系之间的关系S/N是信号平均功率与噪声平均功率之比。Rb/B是 单位带宽的比特率。Date 112、带宽的几种定义（ 1）半功率（ 3dB)带宽（ B1）在信号功率下降到最大值一半的的两个频点之差。（ 2）等效噪声带宽（ B2）以功率谱峰值为高度，等效噪声带宽为宽度的矩形面积应等于总的信号功率（ 3） 谱零点带宽（ B3）以功率谱的主瓣为宽度。Date 12（ 4）功率比例带宽（ B4）以带外信号功率占总功率的某一百分比来定义。（ 5）最低功率谱密度带宽（ B5）以最小功率谱密度低于峰值多少分贝来定义。几种不同定义带宽的示意图见下页。Date 13Date 1410.4.多进制数字调制对于二进制调制，能发送的符号有两种，一个波形周期（ 0， TS） 内只能发送一个二进制符号。频带利用率只能达到 2b/S/HZ。对于高速传输，为了提高频带利用率，多采用多进制调制方法，在一个波形周期（ 0， TS） 内发送多个二进制符号。频带利用率能成倍增加。如 4PSK（ QPSK）， 载波有（ 0， /2， ， 3/2） 四 种 不同的初相，可以在一个波形周期（ 0， TS）内发送 2个二进制符号（ 00， 01， 10， 11）。频带利用率能达到 4b/S/HZ。Date 158PSK， 载波有（ 0， /4， /2， 3/4， ， 5/4 ， 3/2， 7/4 ） 八种不同的初相，可以在一个波形周期（ 0， TS） 内发送 3个二进制符号（ 000， 001， 010， 011， 100， 101， 110， 111）。频带利用率能达到 6b/S/HZ。还有 16PSK、 32PSK， 由于用载波的一个周期可以一次传输多位的二进制代码，提高了频带利用率，可用于高速系统。Date 1610.4.1多进制幅度键控多进制幅度键控 (MASK)载波幅度有 M种取值，（ 0， TS） 间可以发送一种幅度的载波信号，含有 n位 二进制信息，M=2nDate 1710.4.多进制相移键控多进制相移键控 (MPSK)1、 MPSK的表述：对于矩形包络的 MPSK， 已调信号的时域表达式：ES-单位符号的信号能量TS-周期（ n)为载波初相，对于不同进制调制，有不同的取制，见下图Date 18PSK 信号的矢量图Date 19已调信号经过和角展开Date 20MPSK信号可看作两个正交载波进行 MASK调制后信号的叠加。令MPSK信号可以用矢量图来描述，以 00载波作为参考矢量，多进制数用一组圆周上等距的点来表示。如图 10-33所示。称为 星座图星座图 。Date 21Date 222.MPSK的 调制方式：主要有以下三种 :1、正交调制法2、相位选择法3、脉冲插入法1、正交调制法QPSK（ 4PSK）， 是最常用的 MPSK， 分为 /2系统系统和 /4系统系统 两种。各自的调制方框图如下。其中串 /并变换电路将 QPSK调制的两位编码按比特分开，走上下两路，各自去调制相互正交的正弦波，再进行矢量合成。Date 23/2系统：四个初相为（系统：四个初相为（ 0， /2， ， 3/2）Date 24/4系统：四个初相为（系统：四个初相为（ /4 ， 3/4， 5/4， 7/4）Date 258PSK的调制的调制Date 263比特码被分成三路。b1,b21组合决定了合成矢量的象限，b1b2=11， 合成矢量在第一象限；b1b2=01， 合成矢量在第二象限。b1b2=00， 合成矢量在第三象限。b1b2=10， 合成矢量在第四象限。B3控制了电平产生器的输出幅度，当b3=1， I路电平幅度为