北大数字通信课件2-- 3-1 发射机的构成原理(2).ppt

1、1,数字通信 (第三讲) 发射机的构成原理 2008-10,Yuping Zhao (Professor) 赵玉萍 Department of Electronics Peking University Beijing 100871, China email: ,2,低频信号要调制到响应载波频率上进行传输,各个载波信号之间要有一定的间隔 升余弦滤波器滚降特性导致信号占用更多的频谱资源,3,为什么要进行载波调制？ 必要性：频率资源是有限的，任何系统只能占用一定的频谱资源 定义了将低通信号变换为带通信号时频谱的搬移量,发射信号的载频调制,4,发射信号的载频调制,Am,1mM表示M个可能的幅度，取值

2、为离散值 fc: 载频频率,脉冲幅度调制带有载波信号的表达式：,5,通常情况下Am为复数，下列表达式依然可以应用,其等效低频表达式为,在对通信系统的研究中，主要研究Z(t)的各种特性,6,载频信号调制的表达式,实数值的载波调制的信号,复数低频信号,载波频率,实部（In phase, 或I路）,虚部（quadrater phase,或Q路）,7,信号的其他表示形式：,其中,8,调制的图解表示,高速旋转,y,x,(a) 低通信号,(b) 载波,(c) 带通信号,9,上图中的说明 Fig (a): 低通信号可以表示成在I-Q平面的时变的一个矢量。随着时间的变化，该矢量的幅度和相位均变化 。信号变化的

3、快慢（即信号的周期）及变化轨迹决定了该低频信号所占的带宽。 Fig (b): 载波复指数 exp(2fct). 在 I-Q 平面内以恒定的频率 2fct, 幅度为 1的矢量形式旋转。 Fig (c): 带通信号。 其幅度是上述两信号幅度的乘积， 其相位是上述两信号相位的和。,10,举例：M4时，波形为矩形波的情况,11,12,发射信号一定是实信号，但包括了I,Q两路的成分,13,X(t),发射机的信号发射,发射信号可以写为,Y(t),X,X,-,+,s(t),关于信号的眼图,眼图是一种定性的、可视的估计系统性能的方法 眼图产生步骤： 用示波器跨接在待测信号的输出端 调整示波器锯齿波水平扫描周期

4、，使其与接收符号的周期同步 将接收波形输入示波器的垂直放大器 从显示器上看到眼图，观察出符号间干扰和噪声的影响。,以三个BPSK码元为例 可能组合：-1 -1 -1 ; -1 -1 1; -1 1 -1 ; -1 1 1; 1 -1 -1; 1 -1 1; 1 1 -1; 1 1 1,五个码元周期,多进制信号的眼图,有噪声时的眼图,21,作业1,X(t),Y(t),X,X,-,+,s(t),设非理想因素造成I路与Q路发射信号的载频不同步并且不同幅度，写出在此情况下的s(t)的表达式，试分析这种情况下x(t)与y(t)变化情况,通信系统仿真作业,眼图,仿真大作业,按照上图产生通信系统（此次只仿真红框中的部分），要求如下 0,1数据要随机产生 调制方式为BPSK，0对应于+1，1对应于-1 插值倍数为8 使用升余弦低通滤波器，滚降系数自定，边瓣长度为5（注意，不是平方根升余弦） 载波频率为信号频率的10倍（即一个符号周期内有10个载频周期）,仿真大作业要求,按照框图完成每个模块的功能，根据模版撰写仿真报告，内容包括 原理表达式，原理框图 仿真程序（带注释） 仿真结果（图或者数据） 仿真结果讨论、比较 低通滤波采用三种方式 方式一：采用每个符号调制一