現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)PPT課件

第1、8章現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)，8.1介紹了8.2偏移4相相移鍵控8.3/4相相移鍵控8.4最小頻移鍵控8.5高斯最小頻移鍵控8.6正交幅度調(diào)制8.7正交頻分復(fù)用，2，8.1介紹了第6章討論了幾種基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)的調(diào)制和解調(diào)原理。隨著數(shù)字通信的快速發(fā)展各種數(shù)字調(diào)制方式也在不斷改進(jìn)和發(fā)展現(xiàn)代通信系統(tǒng)中出現(xiàn)了很多性能優(yōu)良的數(shù)字調(diào)制技術(shù)本章主要介紹了當(dāng)前實(shí)際通信系統(tǒng)中常用的一些最新數(shù)字調(diào)制技術(shù)。首先是偏移四相相移鍵控(OQPSK)、/4相相移鍵控(/4-QPSK)、最小頻移鍵控(MSK)和高斯最小頻移鍵控(GMSK)；然后介紹了異常包絡(luò)調(diào)制，即正交幅度調(diào)制(QAM)。介紹了這種單載波調(diào)制后，引入了多載波調(diào)制，強(qiáng)調(diào)了正交頻分復(fù)用(OFDM)。3，8.2偏移四相相移鍵控(OQPSK)，在數(shù)字調(diào)制中，假設(shè)QPSK信號中每個(gè)碼元的包絡(luò)為矩形球面波，高頻信號也具有一定的包絡(luò)特性，但此時(shí)調(diào)節(jié)信號的頻譜是無限的，實(shí)際上，為了限制QPSK信號的帶寬，基帶雙極矩形首先通過基帶形成濾波，然后通過頻帶問題是通過限制處理的QPSK信號不再是一定的包絡(luò)。并且，在代碼組、或中發(fā)生的載波相位跳躍在限制處理后會引起QPSK信號包絡(luò)起伏，甚至可能導(dǎo)致包絡(luò)為零現(xiàn)象。通過非線性設(shè)備后，由于包絡(luò)變化很大的極限QPSK信號的功率譜旁瓣增殖，產(chǎn)生了頻譜擴(kuò)散，增加了對相鄰?fù)ǖ赖母蓴_，因此應(yīng)避免這種現(xiàn)象。為了消除的相位跳躍，提出了基于QPSK的OQPSK。4、5、(a)QPSK信號的相位關(guān)系(b)OQPSK信號的相位關(guān)系也可以看作8-1QPSK和OQPSK信號的相位關(guān)系，6、OQPSK信號也可以看作是同一相位分支和正交分支的2PSK信號的疊加，因此OQPSK信號的功率譜與QPSK信號的功率譜形狀相同使用相干解調(diào)時(shí)，理論上OQPSK信號的錯(cuò)誤性能與相干解調(diào)的QPSK相同。但是，由于頻帶有限的OQPSK信號包絡(luò)起伏比頻帶有限的QPSK信號小，有限的放大減少了頻譜擴(kuò)展，因此OQPSK的性能優(yōu)于QPSK。實(shí)際上，OQPSK比QPSK使用得更廣泛。7，8.3/4四相相移鍵控，8，圖8-3/4-QPSK信號的星座圖，9，10，8.4 MSK(最小頻移鍵控)，11，12，8.4.1 MSK信號的直接該產(chǎn)品提高了系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)了更高的信息頻帶利用，是目前廣泛使用的數(shù)字調(diào)制方法之一。24，8.6.1正交幅度調(diào)制的信號是雙向頻帶調(diào)制，該調(diào)制抑制兩個(gè)相互垂直的同頻帶載波作為兩個(gè)獨(dú)立基帶數(shù)字信號，并利用調(diào)整后的信號的頻譜正交特性在同一帶寬內(nèi)進(jìn)行兩個(gè)并行數(shù)字信息傳輸。25，1，時(shí)間區(qū)域表示，26，27，2，矢量，28，圖8-1016QAM的星座圖，M=16的16QAM的情況下，有各種形式的信號星座圖。如圖8-10所示的兩個(gè)有意義的信號星座圖。在圖8-10(a)中，信號點(diǎn)被稱為矩形16QAM星座或標(biāo)準(zhǔn)型16QAM。圖8-10(b)中，信號點(diǎn)以星形分布，稱為星形16QAM星座。29，30，如這里所示，廣場和明星16QAM的功率相差1.4dB。此外，星座結(jié)構(gòu)也有重要的差異。一個(gè)是16QAM星只有兩個(gè)振幅，而16QAM正方形有三個(gè)振幅。第二，星形16QAM只有8個(gè)相位值，而正方形16QAM有12個(gè)相位值。這兩點(diǎn)使衰落信道中的明星16QAM非16QAM更具吸引力。但是，正形星座QAM信號所需的平均傳輸功率略大于最佳QAM星座結(jié)構(gòu)的信號平均功率，而正形星座MQAM信號的生成和解調(diào)比較容易，因此正形星座的MQAM信號在實(shí)際通信中得到了廣泛應(yīng)用。如圖8-11所示，M=4，16，32，64中MQAM信號的星座圖。31，圖8-11MQAM信號的星座圖，32，8.6.2MQAM信號的生成和解調(diào)，33，圖8-12QAM信號調(diào)制原理圖，34，圖8-13MQAM信號一致性解調(diào)原理圖，MQAM信號在調(diào)制解調(diào)器原理圖8-13上多級裁判員對多級基帶信號進(jìn)行判別和檢測。35，8.6.3MQAM信號的頻帶利用，36，8.6.4MQAM信號的抗噪聲性能分析，可以確定矢量圖形中每個(gè)信號點(diǎn)之間的距離，相鄰點(diǎn)的最小距離直接指示噪聲限制的大小。例如，隨著進(jìn)制數(shù)m的增加，在信號空間中，信號點(diǎn)之間的最小距離減小，所述信號確定區(qū)域減小，因此，當(dāng)信號被噪聲和干擾破壞時(shí)，接收信號出錯(cuò)的概率增加?，F(xiàn)在，讓我們從這個(gè)角度比較PSK和QAM在同一進(jìn)制中的抗噪性能。37，38，39，8.7正交頻分多路復(fù)用(OFDM)，40，8.7.1多載波調(diào)制技術(shù)，多載波調(diào)制技術(shù)是并行系統(tǒng)，它將高速數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為串行/并行方式，從而分割為多個(gè)低速數(shù)據(jù)流多載波傳輸系統(tǒng)框圖如圖8-14所示。41，圖8-14多載波傳輸系統(tǒng)方框圖，42，多載波調(diào)制方式中的子載波設(shè)置主要有三種方案。圖8-15(a)是現(xiàn)有的分頻多路復(fù)用方案，該方案將整個(gè)頻帶分割為互不重疊的n個(gè)子通道。接收器可以通過濾波器組分離。圖8-15(b)是3dB中載波頻譜重疊且復(fù)合頻譜平坦的偏置QAM方案。第三個(gè)方案是正交頻分多路復(fù)用