數(shù)字基帶傳輸與數(shù)字調(diào)制

1、 經(jīng)過信源編碼數(shù)據(jù)壓縮和信道編碼差經(jīng)過信源編碼數(shù)據(jù)壓縮和信道編碼差 錯控制后得到的數(shù)字信號，通常為二元數(shù)錯控制后得到的數(shù)字信號，通常為二元數(shù) 字信息，其脈沖波形占據(jù)的頻帶一般從直字信息，其脈沖波形占據(jù)的頻帶一般從直 流或較低頻率開始直至可能的最高數(shù)據(jù)頻流或較低頻率開始直至可能的最高數(shù)據(jù)頻 率率(幾十千赫、幾百千赫或幾兆赫、幾十兆幾十千赫、幾百千赫或幾兆赫、幾十兆 赫赫)，帶寬會很寬，能寬到短波波段的射頻，帶寬會很寬，能寬到短波波段的射頻 范圍。范圍。 圖圖6-1所示的為基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)所示的為基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié) 構(gòu)框圖，它由信道信號形成器、傳輸信道、構(gòu)框圖，它由信道信號形成器、傳輸信道、

2、 接收濾波器和取樣判決器幾部分組成。接收濾波器和取樣判決器幾部分組成。 圖圖6-1基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 確定碼型確定碼型(不同表示形式的基帶信號不同表示形式的基帶信號) 時必須考慮到以下幾個方面。時必須考慮到以下幾個方面。 (1) 對于傳輸頻帶低端受限的信道，對于傳輸頻帶低端受限的信道， 傳輸信號碼型的頻譜中不應(yīng)包含直流或低傳輸信號碼型的頻譜中不應(yīng)包含直流或低 頻成分；頻成分； (2) 應(yīng)盡量減小碼型頻譜中的高頻成應(yīng)盡量減小碼型頻譜中的高頻成 分，既可節(jié)省傳輸頻帶、提高頻譜利用率，分，既可節(jié)省傳輸頻帶、提高頻譜利用率， 又可減少有線信道電纜內(nèi)不同線對之間的又可減

3、少有線信道電纜內(nèi)不同線對之間的 信號串?dāng)_；信號串?dāng)_； (3) 接收端易于從串行的基帶信號中接收端易于從串行的基帶信號中 提取位定時信息，再生出準(zhǔn)確的時鐘信號提取位定時信息，再生出準(zhǔn)確的時鐘信號 供數(shù)據(jù)判決使用；供數(shù)據(jù)判決使用； (4) 便于實(shí)時監(jiān)測傳輸系統(tǒng)中的信號便于實(shí)時監(jiān)測傳輸系統(tǒng)中的信號 傳輸質(zhì)量，能監(jiān)測出碼流中錯誤的信號狀傳輸質(zhì)量，能監(jiān)測出碼流中錯誤的信號狀 態(tài)；態(tài)； (5) 信道中發(fā)生誤碼時要求所選碼型信道中發(fā)生誤碼時要求所選碼型 不致造成誤碼擴(kuò)散不致造成誤碼擴(kuò)散(或稱誤碼蔓延或稱誤碼蔓延)； (6) 碼型變換過程不受信源統(tǒng)計特性碼型變換過程不受信源統(tǒng)計特性 (信源中各種數(shù)字信息的概率

4、分布信源中各種數(shù)字信息的概率分布)的影響，的影響， 即碼型變換對任何信源具有透明性。即碼型變換對任何信源具有透明性。 二元碼中基帶信號的脈沖波形只有兩二元碼中基帶信號的脈沖波形只有兩 種幅度，即高電平種幅度，即高電平(H)和低電平和低電平(L)。 三元碼中，數(shù)字基帶信號的幅度取值三元碼中，數(shù)字基帶信號的幅度取值 有有1，0和和1三種電平，圖三種電平，圖6-3(a)所示的所示的 為一個例。為一個例。 圖圖6-3 三元碼波形示例三元碼波形示例 多元碼碼型具有多種電平的幅度取值，多元碼碼型具有多種電平的幅度取值， 如果以如果以m個比特組成一個字，則對應(yīng)地有個比特組成一個字，則對應(yīng)地有 2m元碼的碼型

5、。元碼的碼型。m=2時構(gòu)成四元碼，如圖時構(gòu)成四元碼，如圖 6-4所示。所示。 圖圖6-4多元碼波形示例多元碼波形示例 圖圖6-5中中(1)為基帶信號的信息碼元，為基帶信號的信息碼元，(2) 為位定時信號，脈寬為位定時信號，脈寬T代表代表1比特的寬度，比特的寬度， 升降沿代表每比特定時的開始。升降沿代表每比特定時的開始。 圖圖6-5中中(3)為單極性不歸零為單極性不歸零(NRZ)碼，碼， 其波形與圖其波形與圖6-2(a)中所示的的原理相同；圖中所示的的原理相同；圖 中中(4)為雙極性為雙極性NRZ，波形與圖波形與圖6-2(b)所示所示 的原理相同。的原理相同。 圖圖6-5中中(5)為單極性歸零為

6、單極性歸零(RZ)碼，它碼，它 與單極性與單極性NRZ碼相似，區(qū)別在于碼元碼相似，區(qū)別在于碼元“1” 的高電平持續(xù)時間的高電平持續(xù)時間T/2，其余時間返回零其余時間返回零 電平電平(低電平低電平)；而碼元；而碼元“0”一直處于零電一直處于零電 平，它實(shí)際上是以時間平，它實(shí)際上是以時間T內(nèi)有無脈沖調(diào)變內(nèi)有無脈沖調(diào)變 信號來表示信號來表示“1”，“0”。 圖圖6-5中中(6)為單極性傳號差分為單極性傳號差分(NRZ-M) 碼，其特點(diǎn)是以位定時信號邊沿時刻有電碼，其特點(diǎn)是以位定時信號邊沿時刻有電 平跳變表示平跳變表示“1”，無電平跳變表示，無電平跳變表示“0”。 圖中圖中(7)為單極性空號差分為單極

7、性空號差分(NRZ-S)碼，碼， 其特點(diǎn)是以位定時信號邊沿時刻有電平跳其特點(diǎn)是以位定時信號邊沿時刻有電平跳 變表示變表示“0”，無跳變表示，無跳變表示“1”。 圖圖6-5中中(8)為雙相碼為雙相碼(也稱曼徹斯特碼也稱曼徹斯特碼 或調(diào)頻碼或調(diào)頻碼)，其特點(diǎn)是無論碼元，其特點(diǎn)是無論碼元“1”或或 “0”，每一碼元比特的邊緣都有電平跳變。，每一碼元比特的邊緣都有電平跳變。 圖圖6-5中中(9)為密勒碼為密勒碼(Miller,M)，它是雙相它是雙相 碼的一種變型，碼的一種變型，“1”用碼元周期中央出現(xiàn)跳變用碼元周期中央出現(xiàn)跳變 (而其前后沿不出現(xiàn)跳變而其前后沿不出現(xiàn)跳變)來表示；對碼元來表示；對碼元“

8、0”則則 有兩種處理情況，單個有兩種處理情況，單個“0”時碼元周期內(nèi)不出時碼元周期內(nèi)不出 現(xiàn)跳變，連現(xiàn)跳變，連“0”時在相鄰的時在相鄰的“0”交界處出現(xiàn)跳交界處出現(xiàn)跳 變。變。 圖圖6-5中中(10)為密勒平方碼為密勒平方碼(M2)，它是密它是密 勒碼的變型，其區(qū)別在于無論勒碼的變型，其區(qū)別在于無論“1”還是還是“0”， 當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)的相同碼元超過當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)的相同碼元超過2時省去最后一個比時省去最后一個比 特上的電平跳變，即對于特上的電平跳變，即對于“1”省去其中央電平省去其中央電平 跳變，對于跳變，對于“0”省去其最后一個碼元省去其最后一個碼元“0”的前的前 沿跳變。沿跳變。 圖圖6-5幾種常

9、用的二元碼波形幾種常用的二元碼波形 圖圖6-6所示的為幾種二元碼的功率譜密所示的為幾種二元碼的功率譜密 度曲線。度曲線。 上述各種碼型可從基本的上述各種碼型可從基本的NRZ碼轉(zhuǎn)換碼轉(zhuǎn)換 產(chǎn)生，并可以從一種碼型轉(zhuǎn)換成另一種碼產(chǎn)生，并可以從一種碼型轉(zhuǎn)換成另一種碼 型。型。 圖圖6-6幾種二元碼的功率譜幾種二元碼的功率譜 m序列是最常用的一種偽隨機(jī)二進(jìn)制序列是最常用的一種偽隨機(jī)二進(jìn)制 序列，它是最長線性反饋移存器序列的簡序列，它是最長線性反饋移存器序列的簡 稱，是帶線性反饋的移存器所產(chǎn)生的周期稱，是帶線性反饋的移存器所產(chǎn)生的周期 最長的序列。最長的序列。 m序列具有下列特定的性質(zhì)。序列具有下列特定的

10、性質(zhì)。 在在m序列的一個周期序列的一個周期m=2n1中，中，“1” 和和“0”的數(shù)目基本相等，準(zhǔn)確地說是的數(shù)目基本相等，準(zhǔn)確地說是“1” 的個數(shù)比的個數(shù)比“0”的個數(shù)多一個。的個數(shù)多一個。 將一個周期序列中接連地相同碼元的將一個周期序列中接連地相同碼元的 長度稱為游程長度，包括長度稱為游程長度，包括1游程和游程和0游程。游程。 一個一個m序列序列Mp，與其經(jīng)任意次延時移，與其經(jīng)任意次延時移 位后得到的序列位后得到的序列Mr進(jìn)行模進(jìn)行模2和，結(jié)果等于和，結(jié)果等于 Mp經(jīng)某些次移位后得到的序列經(jīng)某些次移位后得到的序列Ms，即，即 這個特性表明了這個特性表明了m序列具有封閉性。序列具有封閉性。 M

11、p M r M s （6 - 9 ） 對一個正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲對一個正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲(白噪聲白噪聲) 取樣時，若樣值為正，記為取樣時，若樣值為正，記為“”；若樣；若樣 值為負(fù)，記為值為負(fù)，記為“”，則將每次取樣所得，則將每次取樣所得 極性排序可寫成極性排序可寫成 這是一個正負(fù)隨機(jī)變化的序列，具有這是一個正負(fù)隨機(jī)變化的序列，具有 下面的基本性質(zhì)。下面的基本性質(zhì)。 序列中序列中“”、“”的出現(xiàn)概率的出現(xiàn)概率 相等。相等。 序列中游程長度為序列中游程長度為1的游程數(shù)約占的游程數(shù)約占 總游程數(shù)的總游程數(shù)的1/2，長度為，長度為2的約占的約占1/4一一 般地，長度為般地，長度為k的游程數(shù)約占的游程數(shù)約

12、占1/2k，并且，并且 其中其中“”游程和游程和“”游程約各占一半。游程約各占一半。 由于隨機(jī)噪聲的功率譜為常數(shù)，因由于隨機(jī)噪聲的功率譜為常數(shù)，因 而其傅立葉反變換也即自相關(guān)函數(shù)而其傅立葉反變換也即自相關(guān)函數(shù)R()為為 一個沖激函數(shù)一個沖激函數(shù)()。當(dāng)。當(dāng)0時，時，()0，當(dāng)，當(dāng) 0時，時，()是一個面積為是一個面積為1的脈沖。的脈沖。 可以證明，可以證明，m序列的均衡性、游程分序列的均衡性、游程分 布、自相關(guān)函數(shù)和功率譜與上述隨機(jī)序列布、自相關(guān)函數(shù)和功率譜與上述隨機(jī)序列 的基本性質(zhì)很相似。因而通常認(rèn)為，的基本性質(zhì)很相似。因而通常認(rèn)為，m序序 列屬于偽噪聲列屬于偽噪聲(PN)序列或偽隨機(jī)二進(jìn)制

13、序序列或偽隨機(jī)二進(jìn)制序 列列(PRBS)。 數(shù)據(jù)加擾原理是以數(shù)據(jù)加擾原理是以m序列為基礎(chǔ)的，序列為基礎(chǔ)的， 一般的加擾電路構(gòu)成如圖一般的加擾電路構(gòu)成如圖6-10所示。所示。 圖圖6-10加擾電路的一般形式加擾電路的一般形式 加解擾的優(yōu)點(diǎn)在于，對于會包含有連加解擾的優(yōu)點(diǎn)在于，對于會包含有連 “1”、連、連“0”的數(shù)據(jù)序列，經(jīng)過的數(shù)據(jù)序列，經(jīng)過PRBS產(chǎn)產(chǎn) 生的生的 m序列進(jìn)行模序列進(jìn)行模2和后，將變?yōu)閭坞S機(jī)型的數(shù)和后，將變?yōu)閭坞S機(jī)型的數(shù) 據(jù)序列，從而使其功率譜較適合于傳輸信據(jù)序列，從而使其功率譜較適合于傳輸信 道的特性，并且接收端容易從數(shù)據(jù)流中提道的特性，并且接收端容易從數(shù)據(jù)流中提 取出時鐘信號

14、。取出時鐘信號。 至于缺點(diǎn)，一是加擾碼傳輸中發(fā)生單至于缺點(diǎn)，一是加擾碼傳輸中發(fā)生單 個誤碼時會影響到接收端相繼的個誤碼時會影響到接收端相繼的n個碼元的個碼元的 正確解擾，造成誤碼蔓延正確解擾，造成誤碼蔓延(或稱誤碼增殖或稱誤碼增殖)； 二是當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)序列很特殊，而與二是當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)序列很特殊，而與m序序 列作模列作模2和時可能正好形成不良的包含長和時可能正好形成不良的包含長 “1”長長“0”的加擾后序列，當(dāng)然這種概的加擾后序列，當(dāng)然這種概 率非常小。率非常小。 在歐洲的在歐洲的DVB(數(shù)字視頻廣播數(shù)字視頻廣播)標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)中， 無論無論DVB-S(衛(wèi)星衛(wèi)星DVB)、DVB-C(有線電視有線電

15、視 DVB)還是還是DVB-T(地面廣播地面廣播DVB)，都對數(shù)，都對數(shù) 字基帶信號實(shí)施同樣的能量擴(kuò)散，即采用字基帶信號實(shí)施同樣的能量擴(kuò)散，即采用 15級移存器的級移存器的PRBS對數(shù)據(jù)序列作模對數(shù)據(jù)序列作模2和，和， 電路如圖電路如圖6-12所示。所示。 圖圖6-12 15級移存器的級移存器的PRBS加擾電路加擾電路 對于數(shù)字信號來說，較小的波形失真對于數(shù)字信號來說，較小的波形失真 影響不大，只要接收端在時鐘脈沖確定的影響不大，只要接收端在時鐘脈沖確定的 信號電平判決時刻能準(zhǔn)確地區(qū)分出高、低信號電平判決時刻能準(zhǔn)確地區(qū)分出高、低 電平，就能無差錯地恢復(fù)出發(fā)送的數(shù)據(jù)序電平，就能無差錯地恢復(fù)出發(fā)送

16、的數(shù)據(jù)序 列，然后進(jìn)行碼型譯碼，還原成基本的列，然后進(jìn)行碼型譯碼，還原成基本的 NRZ碼。碼。 在圖在圖6-13上注明的發(fā)送濾波、傳輸信上注明的發(fā)送濾波、傳輸信 道和接收濾波的復(fù)頻率特性分別為道和接收濾波的復(fù)頻率特性分別為G()， C()和和R()，因此，整個系統(tǒng)的傳輸特性，因此，整個系統(tǒng)的傳輸特性 H()為為 H()=G()C()R() 滿足式滿足式(6-15)條件的基帶傳輸系統(tǒng)總條件的基帶傳輸系統(tǒng)總 特性特性H()的實(shí)現(xiàn)方法理論上有無數(shù)多種，的實(shí)現(xiàn)方法理論上有無數(shù)多種， 理想低通型是最基本的一種，截止邊沿呈理想低通型是最基本的一種，截止邊沿呈 奇對稱滾降型是普遍采用的一大類，下面奇對稱滾降

17、型是普遍采用的一大類，下面 分述之。分述之。 由圖由圖6-14可見，理想低通濾波可實(shí)現(xiàn)可見，理想低通濾波可實(shí)現(xiàn) 無碼間干擾的效果，而且結(jié)合這時的系統(tǒng)無碼間干擾的效果，而且結(jié)合這時的系統(tǒng) 沖激響應(yīng)沖激響應(yīng)h(t)容易理解其原理。圖容易理解其原理。圖6-15所示所示 的為實(shí)際的、無負(fù)頻率的理想低通特性及的為實(shí)際的、無負(fù)頻率的理想低通特性及 其沖激響應(yīng)其沖激響應(yīng)h(t)的波形。的波形。 圖圖6-15 理想低通及其沖激響應(yīng)理想低通及其沖激響應(yīng) 在數(shù)字視頻、音頻和數(shù)據(jù)的基帶傳輸在數(shù)字視頻、音頻和數(shù)據(jù)的基帶傳輸 實(shí)際系統(tǒng)中，根據(jù)傳輸信道的特性和系統(tǒng)實(shí)際系統(tǒng)中，根據(jù)傳輸信道的特性和系統(tǒng) 質(zhì)量要求，應(yīng)用著一些

18、不同的質(zhì)量要求，應(yīng)用著一些不同的值，如下所值，如下所 述。述。 在在DVB-S系統(tǒng)中，當(dāng)基帶信號對高頻系統(tǒng)中，當(dāng)基帶信號對高頻 載波進(jìn)行載波進(jìn)行QPSK調(diào)制之前，使調(diào)制信號調(diào)制之前，使調(diào)制信號I和和 Q先受到升余弦平方根滾降濾波，滾降系先受到升余弦平方根滾降濾波，滾降系 數(shù)數(shù)0.35。濾波特性的理論函數(shù)規(guī)定如下：。濾波特性的理論函數(shù)規(guī)定如下： )1 (, 0 )1 ()1 (,sin 2 1 2 1 )1 (, 1 )( 2 1 N NN N N N ff fff ff f ff fH DVB-C系統(tǒng)中，在基帶信號對高頻載系統(tǒng)中，在基帶信號對高頻載 波進(jìn)行波進(jìn)行QAM調(diào)制之前，使調(diào)制信號調(diào)制之

19、前，使調(diào)制信號I、Q先先 受到受到0.15的升余弦平方根滾降濾波，理的升余弦平方根滾降濾波，理 論函數(shù)如同式論函數(shù)如同式(18)，只是，只是0.15，數(shù)值小。，數(shù)值小。 從原理上看，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制沒從原理上看，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制沒 有根本上的差別。模擬調(diào)制中是由模擬信有根本上的差別。模擬調(diào)制中是由模擬信 號的瞬時值改變載波信號的某個參量號的瞬時值改變載波信號的某個參量(幅度、幅度、 頻率或相位頻率或相位)實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制的，模擬信號在實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制的，模擬信號在 時間上和幅度上都是連續(xù)的，所以載波信時間上和幅度上都是連續(xù)的，所以載波信 號的調(diào)制參量也是連續(xù)變化的。號的調(diào)制參量也是連續(xù)變化的。 圖

20、圖6-17所示的為所示的為ASK，F(xiàn)SK和和PSK的的 簡單例子。簡單例子。 圖圖6-17 數(shù)字調(diào)制的三種鍵控方式示例數(shù)字調(diào)制的三種鍵控方式示例 多進(jìn)制調(diào)制中，每若干個多進(jìn)制調(diào)制中，每若干個(比如比如k個個)比比 特構(gòu)成一個符號，得到一個個特構(gòu)成一個符號，得到一個個2k M進(jìn)制進(jìn)制 的符號而后逐個符號對高頻載波作多進(jìn)制的符號而后逐個符號對高頻載波作多進(jìn)制 的的ASK，F(xiàn)SK或或PSK調(diào)制。符號率的單位為調(diào)制。符號率的單位為 符號符號/秒秒(Symbol/s)，也稱為波特，也稱為波特(baud)，已，已 調(diào)波的高頻調(diào)制效率這時用調(diào)波的高頻調(diào)制效率這時用baud/Hz表示。表示。 2ASK是二進(jìn)制

21、幅度鍵控，由二進(jìn)制是二進(jìn)制幅度鍵控，由二進(jìn)制 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1和和0組成的序列對載波進(jìn)行幅度調(diào)制。組成的序列對載波進(jìn)行幅度調(diào)制。 2ASK可以表示成一個單極性矩形脈沖序列可以表示成一個單極性矩形脈沖序列 與一個正弦型載波的相乘，即與一個正弦型載波的相乘，即 tnTtgate c n sn cos )()( 0 MASK表示多電平表示多電平(M個電平個電平)的的ASK， 比如將串行數(shù)據(jù)流經(jīng)并行變換后形成比如將串行數(shù)據(jù)流經(jīng)并行變換后形成k路的路的 并行比特數(shù)據(jù)流，再進(jìn)行并行比特數(shù)據(jù)流，再進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換和ASK， 則成為則成為2k M電平的電平的ASK。 2PSK是二進(jìn)制相移鍵控，也可記作是二進(jìn)制相

22、移鍵控，也可記作 BPSK，由二進(jìn)制數(shù)據(jù)，由二進(jìn)制數(shù)據(jù)+1和和-1對載波進(jìn)行相對載波進(jìn)行相 位調(diào)制。位調(diào)制。2PSK可以表示成下式：可以表示成下式： tnTtgate c n sn cos )()( 0 預(yù)先設(shè)定比如下面的預(yù)先設(shè)定比如下面的值：值： 0表示當(dāng)前比特碼元為表示當(dāng)前比特碼元為“0” 表示當(dāng)前比特碼元為表示當(dāng)前比特碼元為“1” 數(shù)字序列與數(shù)字序列與2DPSK載波信號相位之間載波信號相位之間 的關(guān)系式可用下面的例子表示：的關(guān)系式可用下面的例子表示： 數(shù)字序列數(shù)字序列 0 0 1 1 1 0 1 0 1 2DPSK相位相位 0 0 0 0 0 0 或或 0 0 0 0 2DPSK信號中，

23、數(shù)字信息是由前后碼信號中，數(shù)字信息是由前后碼 元已調(diào)相信號相位之間的變化表示的，因元已調(diào)相信號相位之間的變化表示的，因 而即使應(yīng)用相位有而即使應(yīng)用相位有0，模糊度的參考載波模糊度的參考載波 進(jìn)行相干解調(diào)，也不影響相對相位關(guān)系。進(jìn)行相干解調(diào)，也不影響相對相位關(guān)系。 在相移鍵控在相移鍵控(PSK)調(diào)制中，最常用的調(diào)制中，最常用的 是四相移相鍵控是四相移相鍵控(4PSK或或 QPSK)和差分四和差分四 相移相鍵控相移相鍵控(4DPSK或或DPSK)方式。方式。 關(guān)于關(guān)于QPSK信號的解調(diào)，由于信號的解調(diào)，由于QPSK信信 號可看成是兩個正交號可看成是兩個正交2PSK信號的合成，所信號的合成，所 以可

24、采用以可采用2PSK信號的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)，信號的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)， 即由兩個即由兩個2PSK相干解調(diào)器構(gòu)成解調(diào)電路，相干解調(diào)器構(gòu)成解調(diào)電路， 其組成方框圖如圖其組成方框圖如圖6-28所示。所示。 圖圖6-28 QPSK解調(diào)電路框圖解調(diào)電路框圖 現(xiàn)在，再討論現(xiàn)在，再討論DQPSK信號的產(chǎn)生。信號的產(chǎn)生。 DQPSK與與QPSK相比較，是以前后符號間相比較，是以前后符號間 調(diào)相波的相位差來反映當(dāng)前調(diào)制符號的數(shù)調(diào)相波的相位差來反映當(dāng)前調(diào)制符號的數(shù) 據(jù)的。據(jù)的。 DQPSK信號的解調(diào)方法與信號的解調(diào)方法與2 DPSK信信 號解調(diào)方法類似，也有極性比較法和相位號解調(diào)方法類似，也有極性比較法和相位 比較

25、法兩種方式。比較法兩種方式。 從上面可以看出，四相調(diào)制從上面可以看出，四相調(diào)制(QPSK和和 DQPSK)與二相調(diào)制與二相調(diào)制(2PSK和和2DPSK)相比相比 較，四相信號是以兩個比特組成一個符號，較，四相信號是以兩個比特組成一個符號， 在相同的已調(diào)相波頻帶下，其信息速率比在相同的已調(diào)相波頻帶下，其信息速率比 二相信號高一倍。二相信號高一倍。 前面介紹過前面介紹過MASK(多進(jìn)制幅度鍵控多進(jìn)制幅度鍵控)， 即以多種符號電平即以多種符號電平(1、3、5)對對 sinct或或cosct載波進(jìn)行幅度調(diào)制，這時的載波進(jìn)行幅度調(diào)制，這時的 星座圖是在水平軸星座圖是在水平軸(I軸，載波為軸，載波為sin

26、ct時時)或或 垂直軸垂直軸(Q軸，載波為軸，載波為cosct時時)上呈線狀分上呈線狀分 布的若干個布的若干個(M個個)矢量端點(diǎn)。矢量端點(diǎn)。 圖圖6-31 8PSK調(diào)制電路框圖和星座圖調(diào)制電路框圖和星座圖 MQAM信號的已調(diào)載波矢量可充分利信號的已調(diào)載波矢量可充分利 用整個調(diào)制平面，在相同的平均載波功率用整個調(diào)制平面，在相同的平均載波功率 下對于相同的下對于相同的M值可使值可使MQAM的抗干擾能的抗干擾能 力強(qiáng)于力強(qiáng)于MASK和和MPSK。 從圖從圖6-32(a)，(b)所示的星座圖看，所示的星座圖看， 16PSK與與16QAM的載波調(diào)制矢量都有的載波調(diào)制矢量都有16個個 端點(diǎn)，因而也有相同的

27、高頻載波帶寬效率端點(diǎn)，因而也有相同的高頻載波帶寬效率 (bit/s/Hz)，但在抗干擾能力上是有差別的。，但在抗干擾能力上是有差別的。 圖圖6-32 16PSK和和16QAM的星座圖的星座圖 6.2.2節(jié)中的節(jié)中的MASK調(diào)制方式采用多電調(diào)制方式采用多電 平基帶信號對一個高頻載波進(jìn)行平衡調(diào)制平基帶信號對一個高頻載波進(jìn)行平衡調(diào)制 時，得到多種幅度的高頻已調(diào)波。時，得到多種幅度的高頻已調(diào)波。 一般地，調(diào)制框圖如圖一般地，調(diào)制框圖如圖6-37所示。所示。 圖圖6-37 MASK調(diào)制器一般框圖調(diào)制器一般框圖 在在MQAM(M=L2，L=2，4，8，16)調(diào)調(diào) 制方式中，輸入數(shù)據(jù)流以制方式中，輸入數(shù)據(jù)流

28、以log2L一組分為兩一組分為兩 路信號路信號I和和Q，每一路各有，每一路各有L種電平，兩路種電平，兩路 信號分別對正弦和余弦的高頻載波進(jìn)行正信號分別對正弦和余弦的高頻載波進(jìn)行正 交調(diào)制并相加合成交調(diào)制并相加合成L2-QAM信號信號(4 QAM， 16 QAM，64 QAM或或256 QAM信號信號)。 為解決這個問題，可以擴(kuò)大符號周期，為解決這個問題，可以擴(kuò)大符號周期， 使其大大超過多徑反射的延時時間，于是，使其大大超過多徑反射的延時時間，于是， 一定距離內(nèi)來的一次、二次或多次反射波一定距離內(nèi)來的一次、二次或多次反射波 其遲后于直達(dá)波的時間將只占據(jù)符號周期其遲后于直達(dá)波的時間將只占據(jù)符號周期

29、 的很小一部分時間，碼間干擾問題變得十的很小一部分時間，碼間干擾問題變得十 分微小而不致造成誤碼了。分微小而不致造成誤碼了。 要將高碼率要將高碼率Rb降低幾千倍，就需使串降低幾千倍，就需使串 行數(shù)據(jù)流經(jīng)串行數(shù)據(jù)流經(jīng)串/并變換器變換成幾千路并行并變換器變換成幾千路并行 比特流，每路比特流的碼率比特流，每路比特流的碼率Rb便是原碼率便是原碼率 Rb 的幾千分之一，符號周期相應(yīng)地擴(kuò)大幾的幾千分之一，符號周期相應(yīng)地擴(kuò)大幾 千倍。千倍。 如上面所述，為了解決高速率數(shù)據(jù)在通過如上面所述，為了解決高速率數(shù)據(jù)在通過 開路通道傳輸時因多徑效應(yīng)引入的碼間干擾問題，開路通道傳輸時因多徑效應(yīng)引入的碼間干擾問題， 采取的一種方法是在規(guī)定的高頻帶寬采取的一種方法是在規(guī)定的高頻帶寬B內(nèi)均勻安內(nèi)均勻安 排以排以N=2r個子載波，同時將高碼率的串行數(shù)據(jù)流個子載波，同時將高碼率的串行數(shù)據(jù)流 經(jīng)串經(jīng)串/并變換器分路成并變換器分路成N個并行支路，使支路的碼個并行支路，使支路的碼 率相應(yīng)地大為降低，然后由率相應(yīng)地大為降低，然后由N路符號路符號(每符號由每符號由2， 4或或6比特組成比特組成)分別對分別對N個子載波進(jìn)行調(diào)制個子載波進(jìn)行調(diào)制(4PSK， 16QAM或或64QAM)，再將各路已調(diào)波混合，便可，再將各路已調(diào)波混合，便可 得到總帶寬為得到總帶寬為B、頻分復(fù)用的、頻分復(fù)