第二章3G关键技术第三讲.ppt

第二章3G关键技术,2.5信道编码技术,2.4信源编码技术,2.3数字调制技术,2.2扩频通信系统,2.1移动通信信道,2.6功率控制技术,2.7发送接收技术,2.8蜂窝组网技术,1、定义调制是使信号f(t)控制载波的某一个(或N个)参数，使这个参数按照信号f(t)的规律变化的过程。目的：将原始电信号变换成频带适合信道传输的信号作用：频谱搬移，多路复用、频率分配2、分类：按调制信号：原始基带信号,模拟调制：调制信号为连续型的模拟信号；调制信号取值连续数字调制：调制信号为脉冲型的数字信号；调制信号取值离散,2、分类：调制按载波可分为两大类：（1）正弦波调制：用正弦高频信号作为载波；（2）脉冲调制：用脉冲串构成一组数字信号作为载波。,常用调制方式及用途,一、解调的定义和分类解调:是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始信号。分类：三种方式：相干解调、非相干解调和载波插入法解调二、相干解调1、定义相干解调：是指为了不失真地的恢复调制信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相，这种方法称为相干解调2、数学模型,3、原理已调信号,乘法器输出,通过LPF后,当常数时,调制器,m(t),C(t),sm(t),数字基带信号,正弦载波,1、数学表达式在幅移键控中，载波幅度随调制信号而变化，即用二进制数字信号的“1”和“0”控制载波的通和断，所以又称之为通断键控(OOK)。2ASK信号的表达式可写为,二进制振幅调制(2ASK),OOK是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制,2、2ASK的波形及功率谱,二进制振幅调制(2ASK),2、波形和功率谱,2ASK的功率谱,(a)基带信号的功率谱,(b)已调信号的功率谱,二进制振幅调制(2ASK),1、表达式用二进制数字基带信号去控制正弦载波的载频称为二进制移频键控（2FSK）。在二进制频移键控中载波的频率受调制信号的控制。二进制数字信号的“1”对应载波频率f1，“0”对应于载频f2。其时域表达式可写为,二进制频移键控(2FSK),t,S2FSK(t),1,0,0,1,1,f1,f2,f2,f1,f1,Ts,A,-A,0,2FSK信号的波形图,二进制频移键控(2FSK),2、波形及频谱,2FSK功率谱示意图,2、波形及频谱,二进制频移键控(2FSK),用二进制数字信号控制正弦载波的相位称为二进制移相键控，记为2PSK或BPSK一、二进制绝对调相2PSK1、表达式“绝对调相”是利用载波的不同相位直接去表示相应的数字信息，发送二进制符号1时，取0相位，发送二进制符号0时，取相位。其时域表达式为：,二进制相移键控(2PSK),2、波形及功率谱,2PSK的波形图,二进制相移键控(2PSK),二进制相移键控(2PSK),3、产生方法模拟调制法和相移键控法,f(t),Acos0t,单/双,SPSK(t),(a)模拟调相法（b）相移键控法。,二进制相移键控(2PSK),4、解调,(a)相干解调,二进制相移键控(2PSK),二、二进制相对调相2DPSK1、定义相对调相是利用前后相邻码元载波相位的相对变化来表示数字信号。相对相位：是指本码元的初相与前一码元的初相(或终相)的相位差。,二进制相移键控(2PSK),表达式：,2、波形,二进制相移键控(2PSK),第二章3G关键技术,2.5信道编码技术,2.4信源编码技术,2.3数字调制技术,2.2扩频通信系统,2.1移动通信信道,2.6功率控制技术,2.7发送接收技术,2.8蜂窝组网技术,目的：压缩数据率，去除信号中的冗余度，提高传输的有效性。任务：将信源输出的模拟信号转换成数字信号（模数转换，A/D）实现数据压缩,语音编码分类,根据编码器的实现机理，分成三大类,波形编码,参数编码,混合编码,1、波形编码,从语音信号的波形出发，对波形的抽样值、预测值、预测误差进行编码，它以重建语音波形为目的，力图使重建波形接近原信号波形。,特点：利用抽样定理，恢复原始信号的波形,优点：适应能力强，重建语音质量好,缺点：编码速率较高,类型：PCM，自适应增量调制（ADM），自适应差分编码调制（ADPCM），自适应预测编码APC,速率通常在16-64kbit/s范围,脉冲编码调制（PCM）,对模拟信号进行抽样、量化、编码的过程称为脉冲编码调制(PCM)，或简称为脉码调制。,图解分析,PCM的过程抽样：按抽样定理要求选择抽样点，对信号进行抽样。把时间连续时间离散量化：利用预先规定的有限个电平值来表示模拟抽样值的过程。把取值连续取值离散编码：把经量化得到的信号电平值转换成数字代码的过程,2.参数编码,提取语音的一些特征信息进行编码，在收端利用这些特征参数合成语音。,优点：编码速率低。,缺点：语音的音质和自然度较差，很难辨别说话人。（有一定的可懂度),类型:LPC线性预测编码,速率通常是在4kbit/s以下,3.混合编码,介于波形编码和参数编码的一种编码。即在参数编码的基础上引入了波形编码的一些特征。,波形编码+参数编码,可在4-16kbit/s范围内达到良好的语音质量,类型：子带编码,语音编码技术是数字移动通信的基础，其意义：提高通话质量（数字化信道编码纠错）提高频谱利用率（低码率编码）提高系统容量（低码率，语音激活技术）移动通信对语音编码的要求：编码速率低，话音质量好抗噪声干扰和抗误码的能力强编译码延时小编译码器复杂度低，便于大规模集成功耗小，以便应用于手持机,在低比特率语音编码中，有4个参数是很重要的，即比特率、质量、复杂度和处理时延。1数据比特率数据比特率越低，压缩倍数越大，通话的话路越多，移动通信系统越有效。降低比特率的方法：自适应传输，语音激活技术。,2语音质量评估当前世界上流行的语音质量评估方法是采用原CCITT提议的从1级到5级的主观评定的方法。这就是“平均评价得分”（MeanOpinionScore），简称MOS。达到4级以上就可以进公共骨干网，达到3.5级以上可以基本进入移动通信网。,3语音编码器的复杂度和