通信原理-數(shù)字調制-4課件

多進制數(shù)字調制系統(tǒng)§7.4多進制數(shù)字調制系統(tǒng)§7.41

引言二進制：每個碼元只攜帶

1

bit

信息Mlog2M西安電子科技大學通院引言二進制：每個碼元只攜帶1bit信息Mlog2通信原理-數(shù)字調制_4課件3MASK可看成是二進制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§7.4.1

多進制振幅鍵控（MASK）

4ASK信號振幅有4種取值，每個碼元含2bit。MASK可看成是二進制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§74

MASK調制:與2ASK的產生方法相似，區(qū)別在于:發(fā)送端輸入的二進制數(shù)字基帶信號需要先經過電平變換器轉換為M電平的基帶脈沖，然后再去調制。

MASK解調:與2ASK信號解調也相似，有相干和非相干解調兩種。MASK調制:與2ASK的產生方法相似，區(qū)別在于:5MASK信號的功率譜與2ASK信號具有相似的形式;譜零點帶寬是M進制數(shù)字基帶信號帶寬的兩倍。在

Rb相同時，MASK信號帶寬是2ASK的1/log2M倍。

MASK的抗噪聲能力差，

常用多進制正交振幅調制（MQAM）來代替。MASK信號的功率譜與2ASK信號具有相似的形式;6MFSK可視為2FSK方式的推廣。

4FSK采用

4種不同的頻率分別表示雙比特信息：§7.4.2

多進制頻移鍵控（MFSK）MFSK可視為2FSK方式的推廣。4FSK采用4種不7MFSK調制與解調的原理框圖：MFSK調制與解調的原理框圖：8要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MFSK信號占用較寬的頻帶，信道頻帶利用率不高。MFSK一般用于

調制速率(1/TB)

不高的衰落信道傳輸場合。要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MF9利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。

信號矢量圖（星座圖）：§7.4.3

多進制相移鍵控（MPSK）1

基本概念利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。信號矢量圖（星座圖）10通信原理-數(shù)字調制_4課件1124PSK調制

QPSK的每一種載波相位代表兩個比特：

（00、01、10或

11）兩個比特的組合稱做雙比特碼元，記為ab24PSK調制QPSK的每一種載波相位代表兩個比121）雙比特與載波相位的關系矢量圖

注：對應關系可有不同規(guī)定，但相鄰碼組應符合格雷碼編碼規(guī)則1）雙比特與載波相位的關系矢量圖注：對應關系可有不同規(guī)定13波形

波形14正交調相法2）

QPSK調制正交調相法2）QPSK調制15根據當時的雙比特ab，選相電路從候選的4個相位中選擇相應相位的載波輸出。相位選擇法abB方式原理：根據當時的雙比特ab，選相電路從候選的4個相位中選16

解決方案：采用四相相對相位調制，即QDPSK。

存在問題：存在900的相位模糊（0,90,180,270）

原理：分解為兩路2PSK信號的相干解調。3QPSK解調解決方案：采用四相相對相位調制，即QDPSK。存在問題：17跳變周期2Tb帶寬B=Rb

QPSK

特點：

相位跳變：0°,±90°,±180°跳變周期2TbQPSK特點：相位跳變：0°,±18最大相位跳變180°，使限帶的QPSK信號包絡起伏很大，并出現(xiàn)包絡零點。頻譜擴展大，旁瓣對鄰道干擾大。

QPSK

缺點：

最大相位跳變180°，使限帶的QPSK信號包絡起伏很大，并出19

改進思路：

QPSK相位路徑

最大相位跳變180°改進思路：QPSK相位路徑最大相位跳變1820

改進思路：

信號點不作對角線移動即雙比特ab不同時跳變改進思路：信號點不作對角線移動21

改進思路：

信號點不作對角線移動即雙比特ab不同時跳變OQPSK相位路徑

相位跳變

0或±90°4

OQPSK

(偏置或交錯QPSK，OffsetQPSK)

如何實現(xiàn)？

見下圖改進思路：信號點不作對角線移動OQPSK相位路徑22OQPSKOQPSK23

限帶QPSK

與限帶OQPSK

對比：

最大相位跳變180°

——包絡起伏大——頻譜擴展大相位跳變周期2Tb

最大相位跳變90°——包絡起伏小——頻譜擴展小相位跳變周期Tb影響主瓣帶寬限帶QPSK與限帶OQPSK對比：最大相位跳變124由兩個相差

/4的QPSK星座圖交替產生：A方式:

0°,±90°,180°

B方式:±45°,±135°5

/4-QPSK

原理和特點：

由兩個相差/4的QPSK星座圖交替產生：5/4-25

4-QPSK優(yōu)勢：4-QPSK優(yōu)勢：26原理與2DPSK

類似：利用相鄰碼元載波的相對相位

變化表示數(shù)字信息。QDPSK與QPSK的關系，如同2DPSK與2PSK關系4DPSK也稱QDPSK§7.4.4

多進制差分相移鍵控

（MDPSK

）1

基本原理QDPSK的矢量圖與QPSK的矢量圖相似——只是參考相位

是前一碼元的載波相位原理與2DPSK類似：利用相鄰碼元載波的相對相位27矢量圖

前一碼元載波相位矢量圖前一碼元28波形

波形29

也有正交調相法和相位選擇法差分

編碼將絕對碼ab

?相對碼cd

碼變換+絕對調相原理圖B方式僅需在QPSK調制器基礎上增添差分編碼（碼變換）2

QDPSK調制也有正交調相法和相位選擇法差分編碼將絕對碼30cdab