6.6恒包络调制.ppt

1、6正弦载波数字调制，6.1概述6.2二进制数字调制原理6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能6.4二进制数字调制系统的性能比较6.5多级数字调制系统6.6恒定包络调制，6.6恒定包络调制，研究对象：恒定包络调制研究目的：寻找适合实际信道条件的调制方式研究方法：一步一步，一个问题一个解决。6.6提出了恒包络调制：的问题。恒包络调制：调制信号幅度不变，模拟调制：调频调相，数字调制：OQPSK，/4DQPSK，MSK，GMSK等。这种调制方式可以通过硬限幅方式消除干扰引起的幅度变化，具有一定的抗干扰性能。带限处理后的QPSK信号将不再是常数包络。调制信号的频谱将无限宽。当相邻符号之间出现180相移时，

2、频带限制后的包络甚至会显示为0。经过非线性放大器后，包络的波动可以被削弱或消除，但同时频谱会扩大，旁瓣会干扰相邻信道的信号，带限滤波在传输时将完全失去作用。6.6恒定包络调制，6 . 6 . 1相移键控(偏移正交相移键控)6.6.2/4 QPSK (/4正交相移键控)6 . 6 . 3相移键控(最小相移键控)6 . 6 . 4高斯最小相移键控(高斯最小相移键控)，6 . 6 . 1相移键控(偏移正交相移键控)，表6-11相移键控信号输入数据串原理是先对输入数据进行串行/并行转换，即每两位对二进制数据进行分组，相位跳变变量可以是90或当相移为180时，频带限制后形成的包络波动达到最大值6 . 6

3、 . 1 qpsk，OQPSK原理：首先，输入数据经过串/并转换，然后正交分量sQ(t)相对于同相分量sI(t)延迟半个符号间隔，并错开半个输入符号间隔Ts，然后两个正交载波分别用2PSK调制，最后叠加为OQPSK信号，这可以减小包络波动。6 . 6 . 1 qpsk，表6-12 qpsk输入数据串行/并行由于脉冲串dQ(t)相对于dI(t)的时移为Ts/2，一般可以写入OQPSK信号，脉冲对(I，Q)的变化率加倍，但两个脉冲不会同时改变状态，两个脉冲串的偏移为Ts/2，而由Ts/2分开的两个信号之间的总相位差只能为90， 这使得星座图中的信号点仅沿着滤波后的OQPSK信号中的最大包络值与最小

4、包络值的比率，而没有对角偏移，并且6 . 6 . 1 qpsk不再是大约的，并且该比率不可能是无穷大。 在这种情况下，可以使用非线性放大来提供更有效的放大以重新获得恒定包络，矩形脉冲的QPSK信号的功率谱密度、矩形脉冲的OQPSK信号的功率谱密度以及QPSK和OQPSK在正频率范围内的功率谱密度是相同的。实际上，OQPSK比QPSK使用得更多，包括6.6恒定包络调制、6 . 6 . 1相移键控(偏移正交相移键控)、6.6.2 /4DQPSK (/4正交相移键控)、6.6.3MSK(最小相移键控)、6 . 6 . 4 MSK(高斯最小相移键控)和6 . 6 . 2/4D。(2)差分检测可用于避免

5、相干检测中相干载波的相位模糊。，使得调制信号的相位在“组”和“组”之间交替跳变(即，“只能跳变到”，而“只能跳变到”)，则相位跳变值只能有四个值：/4和3/4，从而避免了QPSK信号的相位跳变。因为最大相移比QPSK的最大相移小3/4，所以被称为6.6.2 /4DQPSK (/4相相对相移键控)，QPSK的最大相移为180，OQPSK的最大相移为90，4DQPSK的最大相移为135。带限后的/4DQPSK信号性能优于带限后的QPSK信号，但比OQPSK信号更易受包络变化的影响。/4DQPSK最吸引人的性能是它可以使用非相干检测，这将大大简化接收机设计。当存在多径扩展和衰落时，4dqpsk的工作

6、性能优于Oqpsk，并且4DQPSK的调制技术受到重视，并应用于第三代移动通信系统。6.6.2 /4DQPSK:传输技术，第k个同相脉冲Ik、第k个和正交脉冲Qk、6.6.2 /4DQPSK:传输技术，信息位对，表6-13载波相移、相移、Ik和Qk的值对应于几个输入位对，波形I(t)和Q(t)的幅度峰值可以取五个可能的值：0、1、1、/4DQPSK信号信息完全包含在载波中，因此，我们可以使用非相干差分检测，6.6.2 /4DQPSK:基带差分检测，噪声引起的相移，无线电波传输和干扰，常数载波频率的任何漂移都会导致输出相位漂移，这将导致误码率、判决规则、6.6恒定包络调制、6 . 6 . 1相移

7、键控(偏移正交相移键控)6.6.2 /4DQPSK (/4正交相移键控)6.6.3MSK(最小相移键控)6 . 6 . 4 MSK(高斯最小相移键控)、6.6.3MSK(最小相移键控)、OQPSK和/4DQPSK消除180个QPSK信号。包络波动是由不连续引起的因此，我们自然会想到使用连续相变的调制方法。这种调制称为连续相位调制(CPM):连续相位调制(CPM)，它通常指一大类载波相位连续变化的频率调制技术。最小频移键控(MSK)是一种特殊类型的连续相位频移键控(FSK)。6.6.3MSK(最小频移键控)，意思是：MSK是一种调制指数为0.5的连续相移键控，之所以这样命名，是因为它的最小调制指

8、数：hFSK=f/fs，2FSK信号，两个信号是正交的，从连续相位FSK的角度来看，MSK信号可以表示为随时间连续变化的相位。6.6.3MSK(最小移位键控)，pn=1，表示二进制信息1和0，6.6.3MSK(最小移位键控)，同相载波和正交载波，在两个比特周期内积分，偏移并组合成解调信号，6.6.3MSK(最小移位键控)，QPSK和OQPSK。与频率f 2相比，MSK的能量集中在较低频率和较高频率。MSK、QPSK和OQPSK的功率谱都有较大的旁瓣，不能满足移动通信的需要。6.6恒定包络调制，6 . 6 . 1正交相移键控，6 . 6 . 2/4正交相移键控，6 . 6 . 3最小相移键控，6

9、 . 6 . 4高斯最小相移键控，6 . 6 . 4高斯最小相移键控，目的：提高MSK频谱利用率方法：在频率调制前使用低通滤波可以去除s (t)中的高频成分，得到了紧凑功率谱低通滤波器的选择原则：(1)带宽窄，过渡带尖锐；(2)低峰脉冲响应；(3)保持输出脉冲的面积不变，以确保相移为/2，6.6.4 GMSK(高斯最小频移键控)，低通滤波器的脉冲响应，频率响应函数，H (f)是对称于f=0的钟形，高斯滤波器，GMSK:在调制之前，基带信号被高斯滤波器整形为高斯脉冲，然后，习惯上使用英国电信产品来定义GMSK。请注意，MSK信号等效于GMSK信号，其乘积为无穷大。3dB基带带宽，6 . 6 .

10、4 MSK，当BT乘积减小时，旁瓣电平衰减很快，第二旁瓣的峰值比主瓣低30dB以上，第二旁瓣的峰值比主瓣低20 db。BT乘积越小，相应GMSK信号的功率谱越紧凑，频谱利用率越好。6 . 6 . 4 GMSK MSK的优势：(1)它可以像(2)GMSK最吸引人的性能是它既有出色的功率利用率(因为GMSK信号具有恒定包络)又有良好的频谱利用率。GMSK缺点：存在符号间串扰，这降低了可靠性。在矩形脉冲rec(T/T)=uT(T/T/2)通过高斯滤波器后，成形的高斯脉冲为0，这是非因果的。因此，在实际应用中必须使用宽度大于T的截断高斯脉冲6 . 6 . 4 MSK，因此高斯滤波器会在发射信号中产生符

11、号间串扰。当BT值减小时，引入的符号间串扰值将会减小。当BT=0.5887时，由高斯滤波引起的符号间串扰引起的误码率将会达到最小值。BT=0.25是蜂窝无线系统的良好选择。6正弦载波数字调制：概述1、正弦载波数字调制是提高数字信息传输有效性和可靠性的重要手段；在AWGN(加性高斯白噪声)信道条件下，PSK的误码性能最好，其次是DPSK、FSK和ASK；从调制系统的复杂性来看，基于非相干解调的FSK和ASK系统复杂度较低，而PSK或DPSK系统实现成本较高。从频谱利用效率来看，PSK、DPSK、ASK系统均高于FSK、6正弦载波数字调制：概述2、数字调制系统的基本功能是将数字信息序列映射成适合传输到(无线)信道的信号波形。频谱资源的利用率和数字调制系统的抗噪声能力是我们研究数字调制方法的重要指标。因此，在详细解释了基本调制方法的原理之后，本章还介绍了一些比基本调制系统具有更高抗噪声性能和/或频谱利用率的调制方法，包括：多级调制(MASK、MFSK、MPSK等)。)、QAM、OQPSK、/4DQPSK、MSK和GMSK等。6正弦载波数字调制：概述3、在3、AWGN信道条件下，在相同的频带利用率下，QAM比MPSK具有更好的抗噪声性能和更高的功率利用率；与普通的ASK、FSK、PSK、DPSK和QAM调制方式相比，OQPSK、/4DQPSK、MSK和GMSK