第8章现代数字调制技术wfy简化

1、1第第8章章 现代数字调制技术现代数字调制技术228.1 偏移偏移QPSK(OQPSK) QPSK QPSK的缺点：它的相邻码元的缺点：它的相邻码元最大相位差达到最大相位差达到180180，这在频带受限的系统中会引起信号，这在频带受限的系统中会引起信号包络的包络的很大起伏很大起伏。这使得的功率谱旁瓣增生，导致频谱扩。这使得的功率谱旁瓣增生，导致频谱扩散，散，增加对相邻信道的干扰增加对相邻信道的干扰。偏移偏移QPSKQPSK的改进：的改进：将正交分量的基带信号相对于同将正交分量的基带信号相对于同相分量的基带信号延迟半个码元（相分量的基带信号延迟半个码元（1 1个个bit)bit)间隔，间隔，使之

2、不可能同时改变使之不可能同时改变。如此，相邻码元相位差的最。如此，相邻码元相位差的最大值仅大值仅为为9090（见下表），从而减小了信号振幅（见下表），从而减小了信号振幅的起伏。的起伏。33第第8章章 现代数字调制技术现代数字调制技术OQPSK信号的波形与信号的波形与QPSK信号波形的比较信号波形的比较OQPSK信号包络信号包络最大值与最小值之最大值与最小值之比为比为 2QPSK信号包络最信号包络最大值与最小值之比大值与最小值之比为为 无穷大无穷大448.2 /4相移四相相移键控相移四相相移键控p当前码元的相位相对于前一码元的相位改变当前码元的相位相对于前一码元的相位改变 45或或 135，比比

3、QPSK的最大相移的最大相移180 小小 ，且，且相邻码元间至少有相邻码元间至少有 相位变化，从而便于时钟相位变化，从而便于时钟恢复和同步的实现。恢复和同步的实现。p优点：优点：这种体制中相邻码元间总有相位改变、最大这种体制中相邻码元间总有相位改变、最大相移为相移为 135，比，比QPSK的最大相移小。的最大相移小。 可以可以非非相干解调。相干解调。4 51110(a)星座图之一(b)星座图之二0100110100104/4/58.3 8.3 最小频移键控最小频移键控n定义：最小频移键控（定义：最小频移键控（MSK）信号是一种）信号是一种包络恒包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的定、相位

4、连续、带宽最小并且严格正交的2FSK2FSK信信号号，其波形图如下：，其波形图如下： 6为为FSK能满足正交的最小频率间隔能满足正交的最小频率间隔 中心频率中心频率式中，式中，N 正整数正整数调制指数：调制指数：s1()44csnmfNTT0.5sff7并有并有上式给出一个码元持续时间上式给出一个码元持续时间Ts内包含的正弦波周内包含的正弦波周期数。期数。两种码元包含的正弦波数均相差两种码元包含的正弦波数均相差1/21/2个周期。个周期。sssssTmNTffTmNTf28两种码元包含的正弦波数均相差两种码元包含的正弦波数均相差1/21/2个周期。个周期。MSK信号波

5、形信号波形98.3.4 MSK信号的功率谱信号的功率谱nMSK信号的归一化（平均功率信号的归一化（平均功率1 W时）单边功率谱密度时）单边功率谱密度Ps(f)的计算结果如下的计算结果如下 10p为了进一步使信号功率谱密度集中和减小对邻道为了进一步使信号功率谱密度集中和减小对邻道的干扰。的干扰。8.4 高斯最小频移键控高斯最小频移键控高斯低通高斯低通滤波器滤波器MSK调制器调制器基带基带信号信号GMSK信号产生原理框图11此此高斯型低通滤波器的频率特性高斯型低通滤波器的频率特性表示式为：表示式为：式中，式中，B B 滤波器的滤波器的3 dB3 dB带宽。带宽。将上式作逆傅里叶变换，得到此滤波器的

6、冲激响将上式作逆傅里叶变换，得到此滤波器的冲激响应应h h( (t t) )： 式中式中由于由于h h( (t t) )为高斯特性，故称为高斯型滤波器。为高斯特性，故称为高斯型滤波器。)/)(2/2(lnexp)(2BffH2exp)(tthB122ln8.4 高斯最小频移键控高斯最小频移键控128.5正交幅度调制（正交幅度调制（QAM）p正交振幅调制（正交振幅调制（QAM）是一种）是一种幅度和相位幅度和相位联合键控联合键控（APK）的调制方式。）的调制方式。13令令 Xk = Akcos kYk = -Aksin ksk(t)可以看作是两个正交的振幅键控信号之和。可以看作是两个正交的振幅键控信号之和。QAMQAM是用是用两路独立的基带数字信号两路独立的基带数字信号对两个相互对两个相互正正交的同频载波交的同频载波进行调制进