無線通信工程第講－載波傳輸

無線通信工程姚彥教授清華大學(xué)微波與數(shù)字通信國家重點實驗室2001年11月24日第五講載波傳輸引言復(fù)包絡(luò)分析法多相移相鍵控正交移幅鍵控連續(xù)相位移頻鍵控載波同步時鐘同步引言引言（1）模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制以正弦波為載波的調(diào)制（無論是模擬調(diào)制還是數(shù)字調(diào)制）總是可以分成：調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻三大類數(shù)字信號的調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻一般稱為：移幅鍵控、移相鍵控、移頻鍵控數(shù)字信號的解調(diào)可以分成：相干解調(diào)和非相干解調(diào)二大類引言（2）數(shù)字信號調(diào)制要關(guān)心的：頻譜性能包絡(luò)性能數(shù)字信號解調(diào)要關(guān)心的：誤碼性能復(fù)包絡(luò)分析法表示法載波鍵控信號可以表示為：其中：稱為載波鍵控信號的復(fù)包絡(luò)。多相移相鍵控正交移幅鍵控連續(xù)相位移頻鍵控調(diào)制與解調(diào)過程調(diào)制過程復(fù)數(shù)調(diào)制器解調(diào)過程復(fù)數(shù)解調(diào)器相乘相乘合路coswtsinwtx(t)y(t)s(t)分路相乘相乘s(t)coswt-sinwtx(t)y(t)求功率譜密度載波鍵控信號的功率譜密度載波鍵控信號的功率等于它的等效基帶信號功率的一半。

窄帶噪聲信號的功率譜密度若N0代表窄帶噪聲的單邊功率譜密度，則它也代表等效基帶噪聲中同相或者正交分量的雙邊功率譜密度。

通過帶通信道帶通信道H(f)的等效低通信道HB(f)：時域響應(yīng)：載波鍵控信號通過一個帶通系統(tǒng)，等效為它的等效基帶信號通過等效基帶系統(tǒng)。

多相移相鍵控絕對移相相對移相相干解調(diào)延時相干解調(diào)非相干解調(diào)正交展開其中：二相移相鍵控

M＝2，0=/2,Ik＝0,1xk=(0,0)yk=(1,-1)四相移相鍵控M＝4，0=/4,Ik＝0,1,2,3xk=(0.7,-0.7,-0.7,0.7)yk=(0.7,0.7,-0.7,-0.7)八相移相鍵控M＝8，0=/8,Ik＝0,1,2,3,4,5,6,7xk=(0.9,0.4,-0.4,-0.9,-0.9,-0.4,0.4,0.9)yk=(0.4,0.9,0.9,0.4,-0.4,-0.9,-0.9,-0.4)多相鍵控信號的矢量表示功率譜密度相位邏輯：自然碼相位邏輯：格雷碼相位邏須輯的矢撤量表示差分編怒碼為什么悠需要差敵分編碼靈？克服析在接收彩端進(jìn)行副相干解杏調(diào)時存碌在的參郊考載波脫相位含駛糊度。接收端撈的參考?xì)q載波：發(fā)送碼肅為彩，接收碼為讓發(fā)送碼消和輸入的模信息碼存桐在關(guān)系：接收端恢朗復(fù)信息碼償：就有：差分編渡碼二進(jìn)制差域分編碼：沿相對碼、銀絕對碼四進(jìn)制差遺分編碼：良自然碼差勾分編譯碼伙、格雷碼罪差分編譯嚴(yán)碼差分運算烏會引入誤松碼擴(kuò)散正交移移幅鍵控矢量表眨示常用的涌正交移抖幅鍵控裂：QPS與K、1激6QA節(jié)M、6緣瑞4QA耗M，…急…..簡.復(fù)包絡(luò)表邀示復(fù)包絡(luò)表乳示法u(t)拜=x夜(t)句+j每y(t)其中x(烏t)和y已(t)是招多電平的芽基帶信號QPSK京：116Q只AM：倒1,天364Q敏AM：萍1惠,具3,寸5,孕7二進(jìn)制和君多進(jìn)制的刺轉(zhuǎn)換：電擠平邏輯自然碼電攀平邏輯格雷碼電疊平邏輯功率譜密鑰度QPS余K：16Q賠AM:64Q遙AM:頻譜利用岔率QPSK戶:1b圣/s/H些z，16Q矩AM:梢2b漢/s/轉(zhuǎn)Hz64Q吳AM:星3b隸/s/躁Hz接收判色決過程在解調(diào)需判決過潑程中，膛分別對蚊I，Q二路進(jìn)獵行多電那平判決底，得到境一系列掀判決變廈量，然撲后對判國決變量或進(jìn)行邏厲輯運算隆，得到抄原始信渡息。比特差過錯率計狗算公式QPSK16Q股AM64QA擁M連續(xù)相位毀移頻鍵控說明希望尋找潮一類調(diào)制兆方法，具警有較好的幸頻譜利用賄率、功率秋利用率，故同時又具足有恒定包挎絡(luò)。連續(xù)相如位移頻鬧鍵控能剃較好地牢滿足這張些要求恐。前二種調(diào)撐制方法存梳在的問題益：頻譜利用備率和功率護(hù)利用率的嫁矛盾頻譜利調(diào)用率和歇恒定包處絡(luò)的矛朝盾最小移庭頻鍵控炒（MS偶K）滿足二住個條件念：－調(diào)制指暑數(shù)h=犬0.5－在碼元也交替點亭相位連昆續(xù)MSK的相位熊變換軌捐跡MSK的調(diào)制MSK的解調(diào)MSK的頻譜育特性MSK的誤碼腎特性和差分編放碼的四相呆移相鍵控咱（DCQ多PSK）繞一樣。原理：有連人證明，缺連續(xù)相位慕調(diào)制的頻輪譜旁瓣隨秩頻率的變油化以宏的規(guī)律襖下降，其投中c為相機(jī)位函數(shù)的諒導(dǎo)數(shù)保持硬連續(xù)的階甜數(shù)。對于她MSK，歲c＝0，鑰所以旁瓣袖隨頻率按疑f-4的規(guī)律美下降。相位函提數(shù)的導(dǎo)猜數(shù)是頻份率函數(shù)矛，令頻快率函數(shù)接為高斯俘函數(shù)，黑其無窮肺多階的拒導(dǎo)數(shù)都候連續(xù)，臺因而具蝦有十分屆良好的搖頻譜特灣性。高斯預(yù)稼濾波最鋸小移頻拒鍵控（京GMS堪K）高斯預(yù)濾類波最小移外頻鍵控（逃GMSK掀）

（續(xù)駕）頻譜特性豬如左圖誤碼特性談比QPS褲K約惡化示1dB。載波同脈步載波同枝步的原趙理從插入載窄波的信號倍中實現(xiàn)載剛波同步從抑制朽載波的總信號中桃實現(xiàn)載忌波同步從抑制載壁波的信號羞中實現(xiàn)載沙波同步非線性夜處理線性過濾鍵控信遇號參考載波QPSK份信號的載舍波同步：響四次方環(huán)QPS否K信號浩的載波忙同步：般逆調(diào)制權(quán)環(huán)QPS若K信號傻的載波鴨同步：砍判決反魄饋環(huán)QPSK撒信號的載統(tǒng)波同步：表通用環(huán)時鐘同步從數(shù)字信洽號中提取晴時鐘信息四的原理從數(shù)字信太號中提取個時鐘同步非線性橫處理線性過濾數(shù)字信號時鐘信號微分－廢全波整瞧流法中頻檢波砍法延時相干胞法謝謝觀倒看/歡迎下圖載BYF欲AITH小IM室EAN株AVI雕SION姥OF形GOOD灑ONE練CHE搖RISH資ESA鞋NDT肯HEE厭N