第2章 調(diào)制解調(diào)

1、移動(dòng)通信原理主講人：王麗主講人：王麗l l 調(diào)制的目的調(diào)制的目的：把要傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信：把要傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)母哳l信號(hào)。號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)母哳l信號(hào)。 l 調(diào)制的類型調(diào)制的類型：模擬調(diào)制（：模擬調(diào)制（AM,FM,PM,）數(shù)）數(shù)字調(diào)制（字調(diào)制（ASK,FSK,PSK）l 調(diào)制信號(hào)的特點(diǎn)調(diào)制信號(hào)的特點(diǎn)：移動(dòng)通信信道特點(diǎn)：移動(dòng)通信信道特點(diǎn)：帶寬帶寬有限有限、干擾和噪聲影響大干擾和噪聲影響大、存在著多徑衰落。存在著多徑衰落。要求：要求：已調(diào)信號(hào)所占帶寬要窄，已調(diào)信號(hào)所占帶寬要窄，解調(diào)后的輸出信噪比較大或誤碼率較低。 l 調(diào)制解調(diào)技術(shù)主要包括調(diào)制解調(diào)技術(shù)主要包括:調(diào)制的

2、原理及其實(shí)調(diào)制的原理及其實(shí)現(xiàn)方法、現(xiàn)方法、 已調(diào)信號(hào)的頻譜特性、已調(diào)信號(hào)的頻譜特性、 解調(diào)的原理解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法、和實(shí)現(xiàn)方法、 解調(diào)后的信噪比或誤碼率性能解調(diào)后的信噪比或誤碼率性能等。等。l2.2 頻率調(diào)制頻率調(diào)制l2.2.1 FM 、 FSK調(diào)制調(diào)制l1.FM調(diào)制調(diào)制lFM調(diào)制一種用壓控振蕩器調(diào)制一種用壓控振蕩器VCO直接調(diào)頻；二種將調(diào)制信號(hào)積分后直接調(diào)頻；二種將調(diào)制信號(hào)積分后送入調(diào)相器進(jìn)行間接調(diào)頻。送入調(diào)相器進(jìn)行間接調(diào)頻。lFM解調(diào)采用鑒頻器或鎖相環(huán)鑒頻。解調(diào)采用鑒頻器或鎖相環(huán)鑒頻。 FM解調(diào)在小信噪比情況下，會(huì)解調(diào)在小信噪比情況下，會(huì)出現(xiàn)門限效應(yīng)。出現(xiàn)門限效應(yīng)。l2.FSK調(diào)制調(diào)制l

3、FSK調(diào)制根據(jù)載頻調(diào)制根據(jù)載頻f1 、f2變化傳遞信號(hào)的變化信息。變化傳遞信號(hào)的變化信息。lFSK解調(diào)采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)等方法。解調(diào)采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)等方法。lFSK調(diào)制缺點(diǎn)：頻帶利用率比調(diào)制缺點(diǎn)：頻帶利用率比2PSK低；低；2FSK信號(hào)的相鄰碼元波形信號(hào)的相鄰碼元波形的相位可能不連續(xù)，在通過帶通濾波器后信號(hào)的包絡(luò)會(huì)產(chǎn)生較大起的相位可能不連續(xù)，在通過帶通濾波器后信號(hào)的包絡(luò)會(huì)產(chǎn)生較大起伏。伏。l l2.2.2 最小移頻鍵控最小移頻鍵控(MSK)調(diào)制調(diào)制 概念概念: MSK是一種特殊形式的FSK，其頻差=2-1=1/2Tb 是滿足兩個(gè)頻率1和2相互正交（相關(guān)函數(shù)等于0）的最小頻差，并要

4、求FSK信號(hào)的相位連續(xù)，即調(diào)頻指數(shù)為：5 . 0/1bTfh Tb : 輸入數(shù)據(jù)流的比特寬度。輸入數(shù)據(jù)流的比特寬度。 (2 - 33) lMSK滿足兩個(gè)條件：滿足兩個(gè)條件：l(1)調(diào)頻指數(shù)h=0.5;l(2)相位連續(xù)。l調(diào)頻指數(shù)h=0.5時(shí)，移頻鍵控信號(hào)具有最小頻偏、最小占有帶寬，并有最好的相干檢測(cè)誤碼性能。l由于相位連續(xù)，可以克服一般移頻鍵控碼元交替過程中存在相位跳變，使頻譜的邊帶下降很多，頻譜變窄。lMSK的信號(hào)表達(dá)式為的信號(hào)表達(dá)式為: kkbcxtaTttS2cos)( (2 - 34) xk是為了保證是為了保證t=kTb時(shí)相位連續(xù)而加入的相位常量。時(shí)相位連續(xù)而加入的相位常量。 k =

5、ct+k kTbt(k+1)Tb (2 - 35)kkbkxtaT2l 為了保持相位連續(xù)，為了保持相位連續(xù)， 在在t=kTb時(shí)應(yīng)有下式成立時(shí)應(yīng)有下式成立： k-1(kTb) = k(kTb) (2 - 36) 將式將式(2 - 35)代入式代入式(2 - 36)可得可得2)(11kaaxxkkkk(2 - 37) 若令若令x0=0，則，則 xk取取 0 或或 （模（模2 ）,k=0,1,2,。( )cos(1),0,1,2kMSKcksssastttkTtkT kT令( )2kKcksatttT,12( )2,12ckskKcscksaTadtdtTaT 121414cscsffTffTMSK

6、信號(hào)的兩個(gè)頻率分別為中心頻率1,2,4csnfnTMSK信號(hào)在每一碼元周期內(nèi)必須包含四分之一載波周期的整數(shù)倍=2ffc還可以表示為121114411144csscssmffNTTmffNTT相應(yīng)的MSK信號(hào)的兩個(gè)頻率表示為頻率間隔1m01 2 34csmfNNT為正整數(shù)；， ，2112sfffTMSK信號(hào)的調(diào)制指數(shù)10.52ssshfTTT 3/ 201 1 1 1 1 1 1 1 1Tb2Tb3Tb4Tb5Tb6Tb7Tb8Tb9Tb0akxk (t)t/ 2/ 23/ 225/ 23233344kkbkxtaT22)(11kaaxxkkkk令令x0=0MSK的相位軌跡的相位軌跡nMSK調(diào)制

7、波形調(diào)制波形n例： 發(fā)送數(shù)字序列為：+1 -1 -1 -1-1-1+1，若碼元速率為1000B，載頻為3000HZ，畫出MSK信號(hào)波形n解：提示（1）n(2) 11000BSRBT121114411144csscssmffNTTmffNTTMSK差分調(diào)制差分調(diào)制0,sin0,MSK( )coscos2coscoscoscossinsin221,cos()cos ,sin()sin,( )coscoscoscossin22kkMSKkckbkkckkcbbkMSKkckkbbxxStxta tTxa ttxa ttTTaStxttaxtTT 則表達(dá)式則sinct(2-38)串/ 并差分編碼Tbc

8、osctsinctyMSK(t)TbakdktTb2costTb2sinMSK信號(hào)的差分編碼調(diào)制原理框圖信號(hào)的差分編碼調(diào)制原理框圖:kxcoskkxa cosIQttTxattTxtScbkkcbksin2sincoscos2coscos)(2-38)402()(2cos)(161 8)(2222bcbcbMSKTffTffTfPMSK信號(hào)的單邊功率譜表達(dá)式信號(hào)的單邊功率譜表達(dá)式1.02.03.04.0(f fc)TbMSKQPSK功率譜密度 / dB01020304050600.5 0.75與與QPSK相比相比MSK功率譜特點(diǎn)：功率譜特點(diǎn)：lMSK信號(hào)功率譜主瓣雖然較寬，但旁瓣卻以 (-c)

9、Tb-4 規(guī)律迅速下降。lMSK調(diào)制比較適合于非線性的和鄰道抑制嚴(yán)格的移動(dòng)信道應(yīng)用。lMSK信號(hào)的解調(diào)信號(hào)的解調(diào) 采用鑒頻器解調(diào)采用鑒頻器解調(diào)l鑒頻器就是完成調(diào)頻信號(hào)的頻率-輸出電壓的線性轉(zhuǎn)換關(guān)系。lMSK信號(hào)屬于數(shù)字頻率調(diào)制信號(hào)，因此可以采取一般鑒頻方式進(jìn)行解調(diào)，鑒頻器解調(diào)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。但由于MSK信號(hào)調(diào)制指數(shù)較小，采用一般鑒頻方式進(jìn)行解調(diào)誤碼率性能不太好，因此在對(duì)誤碼率有較高要求時(shí)大多采用相干解調(diào)方式。 uMSK(t)前置放大器限幅器鑒頻器低頻濾波器噪聲n(t)解調(diào)器r(t)2.MSK信號(hào)相干解調(diào)信號(hào)相干解調(diào)bc2121Tf 鎖相環(huán)2bc2122Tf 鎖相環(huán)2平方器相干載波提取L

10、PF取樣判決交替門LPF取樣判決BPFTb差分譯碼sin2sin2btTctctcos2cos2btTl平方器的輸出為平方器的輸出為kbckkkbckkbckkbckkbcxtTftSaxtaTfxtaTtxtaTtxtaTttS22122cos2121)(, 122122cos2121222cos212122cos21212cos)(222則l鎖相環(huán)鎖定頻率鎖相環(huán)鎖定頻率2c1/2Tb，相位為零的分量，相位為零的分量，輸出為輸出為P支路：支路：T支路：支路：11( )cos 2 (22cbS tftT）11( )cos 2 (22cbS tftT）l分頻器輸出為分頻器輸出為P支路：支路：T支

11、路：支路：tTttTftSbcbc2cos22cos)(1tTttTftSbcbc2cos22cos)(1tTtTttTttStStycbbcbcsin2sin22cos2cos)()()(21ttTtTttTttStStxcbbcbccos2cos22cos2cos)()()(21lI支路乘法器輸出為支路乘法器輸出為lQ支路乘法器輸出為支路乘法器輸出為tTxtaTtTxtaTttTtxtaTttxtaTtttTxtaTttXtsxIbkkbbkkbcbckkbcckkbccbkkbc2cos2cos2cos22cos2cos2cos2coscos2cos22cos)()()(tTxtaTtT

12、xtaTtttTxtaTttytsxQbkkbbkkbccbkkbc2sin2sin2sin22sinsin2sin22cos)()()(lI支路支路LPF輸出為輸出為lQ支路支路LPF輸出為輸出為taTxtTtaTxtTtaTxtTxtaTxIkbkbkbkbkbkbkkb2coscos2cos2sinsin2cos2coscos2cos2cos)(2taTxatTxtaTtTtaTxtTxtaTxQkbkkbkkbbkbkbkkb2sincos2sinsin2cos2sin2sincos2sin2sin)(2l由于MSK信號(hào)不能滿足功率譜在鄰道取值低于主瓣 峰值的60dB,因此引入GMSK

13、。lGMSK是屬于MSK簡(jiǎn)單的優(yōu)化方案，它只需在MSK調(diào)制前附加一個(gè)高斯型前置低通濾波器，進(jìn)一步抑制高頻分量，防止過量的瞬時(shí)頻率偏移以及滿足相干檢測(cè)的需求。 高斯低通濾波器的沖擊響應(yīng)為高斯函數(shù)高斯低通濾波器的沖擊響應(yīng)為高斯函數(shù): Bb:高斯濾波器的高斯濾波器的3db帶寬帶寬. 對(duì)單個(gè)寬度為對(duì)單個(gè)寬度為Tb的矩形脈沖的響應(yīng)為的矩形脈沖的響應(yīng)為: )442(2ln2),exp()(222bBtthdQTtBQTtBQtgtbbbb)2/exp(21)452(22ln222ln2)(2g(t)的波形為的波形為o0.20.40.60.81.00.70.40.30.250.2Tb2Tb Tb2TbtBb

14、Tbg(t)lGMSK信號(hào)表達(dá)式為信號(hào)表達(dá)式為dTnTgaTtdTnTgaTttStbbnbtbbnbc 22)()472(22cos)()(cos()(tttScGMSK的可能相位軌跡的可能相位軌跡:0 / 2 / 2(t)MSKGMSKt / Tb12345678dTnTgaTtGMSKtbbnb22)(kkbkxtaTMSK2lMSK與與GMSK信號(hào)的功率譜密度信號(hào)的功率譜密度l由上述功率譜密度圖形可見:lMSK、GMSK的頻譜效率介于BPSK與QPSK之間，即比BPSK好，但不如QPSK，因?yàn)镼PSK第一零點(diǎn)在歸一化頻率fb=0.5處，而BPSK的第一零點(diǎn)在fb=1的位置，MSK與GM

15、SK的第一零點(diǎn)在fb=0.75的位置。l從抗干擾性即功率效率看GMSK最好，MSK次之，QPSK與BPSK性能最差。lMSK、GMSK誤碼誤碼(比特比特)公式公式l2.3.1 移相鍵控調(diào)制移相鍵控調(diào)制(PSK)l移相鍵控是利用載波相位變化來傳遞信息的。移相鍵控是利用載波相位變化來傳遞信息的。lPSK解調(diào)采用相干解調(diào)、差分相干解調(diào)等方法。解調(diào)采用相干解調(diào)、差分相干解調(diào)等方法。 2.3.2 四相相移鍵控調(diào)制四相相移鍵控調(diào)制(QPSK)和和 交錯(cuò)四相相移鍵控調(diào)制交錯(cuò)四相相移鍵控調(diào)制(OQPSK) QPSK是是 2PSK的推廣，用四個(gè)相位的的推廣，用四個(gè)相位的正弦振蕩表示不同的數(shù)字信息。正弦振蕩表示不

16、同的數(shù)字信息。l1. 四相相移四相相移(QPSK)生成生成l2.交錯(cuò)四相相移鍵控調(diào)制交錯(cuò)四相相移鍵控調(diào)制(OQPSK)an串并變換cos(ct)sin(ct)+-S(t)I支路Q支路串并變換cos(ct)sin(ct)+-anS(t)TbI支路Q支路lQPSK產(chǎn)生輸出，當(dāng)產(chǎn)生輸出，當(dāng)anan-1=(+1)(+1)時(shí)時(shí)4cos4cos4sin24sin4sin222/sin22/sin2)2/cos()cos()sin()cos()(tAtttttttttttScccccccccccl同理可得同理可得，令，令n=2k+1，l k= /4, 3 /4)622(1143cos1143cos114co

17、s114cos)(1111nncnncnncnncaatAaatAaatAaatAtSbsssTTTktkT2,) 1(lQPSK和和OQPSK信號(hào)的星象圖信號(hào)的星象圖QPSKOQPSK11101Q11011QII(a)(b)0010110138uOQPSK信號(hào)的波形與QPSK信號(hào)波形的比較 a1a3a5a7a2a6a4a8a2a4a1a3a5a7a6a8lQPSK和和OQPSK的比較的比較 由于由于OQPSK在在Q支路上加入了一個(gè)支路上加入了一個(gè)比特的時(shí)延，使得兩個(gè)支路的數(shù)據(jù)不會(huì)比特的時(shí)延，使得兩個(gè)支路的數(shù)據(jù)不會(huì)同時(shí)發(fā)生變化，因而同時(shí)發(fā)生變化，因而OQPSK不可能像不可能像QPSK那樣產(chǎn)生那

18、樣產(chǎn)生 的相位跳變，僅產(chǎn)生的相位跳變，僅產(chǎn)生 /2的相位跳變的相位跳變，因此，因此OQPSK的頻譜的頻譜旁瓣要低于旁瓣要低于QPSK信號(hào)的旁瓣，信號(hào)的旁瓣， OQPSK信號(hào)對(duì)鄰道的輻射要小，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)對(duì)鄰道的輻射要小，抗干擾能力強(qiáng)，但傳輸速率低。但傳輸速率低。 l /4-DQPSK對(duì)對(duì)QPSK的改進(jìn)的改進(jìn)(與與PSK和和DPSK有點(diǎn)相有點(diǎn)相似似)：改善了改善了 /4-DQPSK的頻譜特性；的頻譜特性；解調(diào)方式可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)解調(diào)方式可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)(QPSK只能只能采用相干解調(diào)）采用相干解調(diào)）1. /4-DQPSK的相干調(diào)制的相干調(diào)制/4-DQPSK 信號(hào)串/并變換

19、差分相位編碼LPFLPF放大cos(ct)sin(ct)+-UkVkSISq輸入數(shù)據(jù) /4-DQPSK相位跳變規(guī)則 l 正交振幅調(diào)制（正交振幅調(diào)制（QAM）是通過）是通過相位相位和和振幅振幅的的聯(lián)合控制，聯(lián)合控制， 可以得到更高頻譜效率的調(diào)制方式?？梢缘玫礁哳l譜效率的調(diào)制方式。 正交振幅調(diào)制的一般表達(dá)式為正交振幅調(diào)制的一般表達(dá)式為 y(t)=Amcosct+Bmsinct 0tTs (2 - 89)AeBAdAmmmmA是固定的振幅，是固定的振幅， (dm, em)由輸入由輸入數(shù)據(jù)確定。數(shù)據(jù)確定。 (dm, em)決定了已調(diào)決定了已調(diào)QAM信號(hào)在信號(hào)在信號(hào)空間中的坐標(biāo)點(diǎn)。信號(hào)空間中的坐標(biāo)點(diǎn)。

20、 l 圖圖 2 - 41 QAM調(diào)制解調(diào)原理框圖調(diào)制解調(diào)原理框圖l (a) QAM調(diào)制框圖；調(diào)制框圖； (b) QAM解調(diào)框圖解調(diào)框圖 2到 L電平變換預(yù)調(diào)制LPFcosctAm2到 L電平變換預(yù)調(diào)制LPFBmsinct已調(diào)信號(hào)輸出y(t)串 / 并變換(a)(b)L到2電平變換多電平判決LPF定時(shí)恢復(fù)L到2電平變換多電平判決LPF載波恢復(fù)并 / 串變換l QAM信號(hào)結(jié)構(gòu)信號(hào)結(jié)構(gòu)l信號(hào)結(jié)構(gòu)影響著已調(diào)信號(hào)的功率譜和解調(diào)性能信號(hào)結(jié)構(gòu)影響著已調(diào)信號(hào)的功率譜和解調(diào)性能 ，常用，常用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在信號(hào)功率相同的條件下，選擇信號(hào)空的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在信號(hào)功率相同的條件下，選擇信號(hào)空間中信號(hào)點(diǎn)之間距離最大的信號(hào)結(jié)

21、構(gòu)。間中信號(hào)點(diǎn)之間距離最大的信號(hào)結(jié)構(gòu)。 l例如：例如： M=8, 要求這些信號(hào)點(diǎn)僅取兩種振幅值，要求這些信號(hào)點(diǎn)僅取兩種振幅值， 且信號(hào)點(diǎn)之間的最小距離為且信號(hào)點(diǎn)之間的最小距離為2A的條件下，的條件下， 得得到的幾種信號(hào)空間結(jié)構(gòu)。到的幾種信號(hào)空間結(jié)構(gòu)。l 在所有信號(hào)點(diǎn)等概出現(xiàn)的情況下，在所有信號(hào)點(diǎn)等概出現(xiàn)的情況下， 平平均發(fā)射信號(hào)功率為均發(fā)射信號(hào)功率為)(2122mMmmavedMAP (2 - 91) l圖圖 2 - 42 8QAM的信號(hào)空間的信號(hào)空間 (1, 1)(1, 1)(1, 1)(1, 1)(3, 1)(3, 1)(3, 1)(3, 1)(a)22av6)10424(8AAP2A(1

22、, 1)(C, C)22av83. 6)66.11424(8AAP223C(c)(2, 0)(2, 2)(0, 2)(2, 2)(2, 0)(2, 2)(0, 2)(2, 2)(b)22av6)8444(8AAP22(1, 1)0 ,31 ( 22av73. 4)464. 7424(8AAP(d)(dm, em)決定了已調(diào)決定了已調(diào)QAM信號(hào)在信號(hào)空間中的坐標(biāo)點(diǎn)。信號(hào)在信號(hào)空間中的坐標(biāo)點(diǎn)。 l 圖圖 2 - 43 方型方型QAM星座星座l (a) 4QAM； (b) 16QAM; (c) 64QAM(c)(b)dmem(a)dmememdml圖圖 2 - 45 M進(jìn)制星型進(jìn)制星型QAM的星座圖

23、的星座圖l (a) 4QAM; (b) 16QAM; (c) 64QAM(a)4QAM(b)16QAM64 星型QAM(c)lM進(jìn)制進(jìn)制QAM的誤碼率為的誤碼率為)1)-2(3erfc()11 (211)1)-2(3erfc()11 (2bbMkMMkMMP (2 - 92)l 擴(kuò)頻通信擴(kuò)頻通信：在發(fā)送端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信：在發(fā)送端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的帶寬，號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的帶寬，在接收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)以恢在接收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。l優(yōu)點(diǎn)：抗干擾、抗多徑?？垢蓴_、抗多徑。隱蔽、保

24、密。隱蔽、保密。可多址復(fù)用和任意選址?？啥嘀窂?fù)用和任意選址。頻譜利用率：在多用戶接入環(huán)境中頻譜利用率：在多用戶接入環(huán)境中(MAI)，頻，頻譜利用率是很高的。譜利用率是很高的。 l擴(kuò)頻通信系統(tǒng)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)l擴(kuò)頻通信分類：擴(kuò)頻通信分類：擴(kuò)頻通信分類：擴(kuò)頻通信分類：直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻(DS-SS)跳頻（跳頻（FH）跳時(shí)（跳時(shí)（TH）各種混合方式。各種混合方式。 1.直接序列擴(kuò)頻(DS-SS) 直接 序列擴(kuò)頻系統(tǒng)組成原理l信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)a(t)為信息流為信息流 式中，式中，an為信息碼為信息碼(2-1) (2-2) (2-3) l偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器

25、產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列c(t)(2-4) 式中，式中，cn為偽隨機(jī)碼碼元，取值為偽隨機(jī)碼碼元，取值+1或或-1 擴(kuò)頻過程實(shí)質(zhì)上是信息流擴(kuò)頻過程實(shí)質(zhì)上是信息流a(t)與偽隨機(jī)序列與偽隨機(jī)序列c(t)的模的模2加或相乘的過程。加或相乘的過程。擴(kuò)展的序列擴(kuò)展的序列d(t)為為 ：(2-5)(2-6) l 用此擴(kuò)展后的序列去調(diào)制載波，將信號(hào)用此擴(kuò)展后的序列去調(diào)制載波，將信號(hào)搬移到載頻上去。調(diào)制后得到的信號(hào)搬移到載頻上去。調(diào)制后得到的信號(hào)s(t)為為 ：(2-7) 式中，式中，0為載波頻率為載波頻率l接收端天線上感應(yīng)的信號(hào)經(jīng)高放的選擇放大和接收端天線上感應(yīng)的信號(hào)經(jīng)高放的選擇放大和混頻后，得到包括以下幾部分的信

26、號(hào)：有用信混頻后，得到包括以下幾部分的信號(hào)：有用信號(hào)號(hào)sI (t)、信道噪聲、信道噪聲nI (t)、干擾信號(hào)、干擾信號(hào)JI (t)和其它和其它網(wǎng)的擴(kuò)頻信號(hào)網(wǎng)的擴(kuò)頻信號(hào)sJ (t)等，即收到的信號(hào)等，即收到的信號(hào)(經(jīng)混頻后經(jīng)混頻后)為為(2-8) 解擴(kuò)后解擴(kuò)后(2-9) l信號(hào)分量信號(hào)分量sI(t)(2-10) 若本地產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列若本地產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列c(t)與發(fā)端產(chǎn)生的與發(fā)端產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列偽隨機(jī)序列c(t)同步，有同步，有c(t)=c(t)，則，則c(t)c(t)=1，這樣，信號(hào)分量這樣，信號(hào)分量sI (t)為為 :(2-11) 后面所接濾波器的頻帶正好能讓信號(hào)通過，后面所接濾波器的頻帶

27、正好能讓信號(hào)通過，因此可以進(jìn)入解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，將有用信號(hào)解調(diào)因此可以進(jìn)入解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，將有用信號(hào)解調(diào)出來。出來。 (a) c(t)的功率譜的功率譜 (b) s(t)的功率譜的功率譜 l跳頻（跳頻（FH)FH) : :用一定碼序列進(jìn)行選擇的多用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說，用擴(kuò)頻碼序頻率頻移鍵控。也就是說，用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波頻率不列去進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波頻率不斷跳變，所以稱為跳頻。斷跳變，所以稱為跳頻。l跳頻系統(tǒng)：用信源產(chǎn)生的信息流跳頻系統(tǒng)：用信源產(chǎn)生的信息流a(t)去調(diào)去調(diào)制頻率合成器產(chǎn)生的載頻，得到射頻信制頻率合成器產(chǎn)生的載頻，得到射頻信號(hào)。號(hào)。頻率

28、合成器產(chǎn)生的載頻受偽隨機(jī)碼頻率合成器產(chǎn)生的載頻受偽隨機(jī)碼的控制，按一定規(guī)律跳變的控制，按一定規(guī)律跳變。 跳頻技術(shù)分：快跳頻、慢跳頻。跳頻技術(shù)分：快跳頻、慢跳頻。l跳頻跳頻(FH)系統(tǒng)系統(tǒng) (a)組成方框圖組成方框圖 (b)頻率跳變圖案頻率跳變圖案 l與與DS-SS系統(tǒng)相比，系統(tǒng)相比，F(xiàn)H-SS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：能抗能抗“ 遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)近效應(yīng)”，但不能完全避免。，但不能完全避免。信號(hào)一般不使用同一頻率，接收機(jī)的功信號(hào)一般不使用同一頻率，接收機(jī)的功率不像率不像 DS-SS那樣要求的嚴(yán)格。那樣要求的嚴(yán)格。l改進(jìn)改進(jìn) 在傳輸中加入糾錯(cuò)碼，不僅可以改在傳輸中加入糾錯(cuò)碼，不僅可以改善善“遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)近效

29、應(yīng)”的影響，而且可以在偶的影響，而且可以在偶爾發(fā)生沖突時(shí)，提高系統(tǒng)的性能。爾發(fā)生沖突時(shí)，提高系統(tǒng)的性能。l跳時(shí)跳時(shí)(TH):(TH):是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變?？上劝褧r(shí)間軸分成許多時(shí)片，在一變。可先把時(shí)間軸分成許多時(shí)片，在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列去幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行控制。因此，可以把跳時(shí)理解為：進(jìn)行控制。因此，可以把跳時(shí)理解為：用一定碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)片的時(shí)移用一定碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)片的時(shí)移鍵控。鍵控。l跳時(shí)跳時(shí)(TH)(TH)系統(tǒng)系統(tǒng): :輸入的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)起來輸入的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)起來，由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去，由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生

30、的擴(kuò)頻碼序列去控制通控制通斷開關(guān)，經(jīng)二相或四相調(diào)制后斷開關(guān)，經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。(a)發(fā)射與接收的組成方框圖；發(fā)射與接收的組成方框圖；(b)跳時(shí)圖例跳時(shí)圖例 l 在上述幾種基本的擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)上，在上述幾種基本的擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)上，可以將它們分別組合起來，構(gòu)成各種混合方可以將它們分別組合起來，構(gòu)成各種混合方式，例如，式，例如，F(xiàn)H/DSFH/DS、DS/THDS/TH、DS/FH/THDS/FH/TH等等。等等。l DS/FH混合擴(kuò)頻示意圖混合擴(kuò)頻示意圖 lPN序列：序列： （Pseudorandom-Noise)又稱偽隨機(jī)又稱偽隨機(jī)序列，在一個(gè)周期內(nèi)它的自相關(guān)特性與白噪聲序列，在一個(gè)周期內(nèi)它的自相關(guān)特性與白噪聲的自相關(guān)特性的自相關(guān)特性 相似，它是預(yù)先可知的。相似，它是預(yù)先可知的。l性質(zhì)：在性質(zhì)上與隨即序列有相同的性質(zhì)性質(zhì)：在性質(zhì)上與隨即序列有相同的性質(zhì) 。在一個(gè)周期內(nèi)，序列在一個(gè)周期內(nèi)，序列“0”和和 “1”的個(gè)數(shù)相同的個(gè)數(shù)相同; 不同序列段具有很小的相關(guān)性；任意兩個(gè)序列不同序列段具有很小的相關(guān)性；任意兩個(gè)序列有有 很小的相