无线通信技术XXXX_42

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无线通信技,术,术,武卓,zwu,2010-12-21,数字调制概,述,述,线性调制,正交调幅,恒包络调制,多载波调制,移动信道对,数,数字调制性,能,能的影响,通信与信息,工,工程学院,数字调制和,解,解调技术,数字调制和,解,解调技术,3.2.1,恒包络调制,许多实际的,无,无线移动通,信,信系统都是,使,使用非线性调制,.,不管调制信,号,号如何改变,载波的幅度是恒定的,.,恒包络调制,的,的特点,可以使用功,率,率效率高的,C,类放大器,带外辐射低,接收机设计,简,简单,能很好地抵,抗,抗随机噪声,和,和瑞利衰落,3.2.1.1,二进制频移,键,键控,(BFSK),在,BFSK,中，幅度恒,定,定的载波信,号,号的频率随,着,着“,0,”或“,1,”而切换。,FSK,信,号,号,通,通,常,常,可,可,表,表,示,示,为,为,：,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,通,信,信,与,与,信,信,息,息,工,工,程,程,学,学,院,院,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,3.2.1.1,二,进,进,制,制,频,频,移,移,键,键,控,控,(BFSK),一,个,个,显,显,而,而,易,易,见,见,的,的,产,产,生,生,FSK,信,号,号,的,的,方,方,法,法,是,是,，,，,依,依,照,照,要,要,调,调,至,至,的,的,比,比,特,特,是,是,0,还,是,是,1,，,在,在,两,两,个,个,独,独,立,立,振,振,荡,荡,器,器,中,中,切,切,换,换,。,。,这,这,种,种,方,方,法,法,产,产,生,生,的,的,波,波,形,形,在,在,切,切,换,换,的,的,时,时,候,候,是,是,不,不,连,连,续,续,的,的,。,。,-,不,连,连,续,续,FSK,不,连,连,续,续,的,的,相,相,位,位,会,会,造,造,成,成,频,频,谱,谱,扩,扩,展,展,和,和,传,传,输,输,差,差,错,错,等,等,问,问,题,题,通,信,信,与,与,信,信,息,息,工,工,程,程,学,学,院,院,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,3.2.1.2,连,续,续,相,相,位,位,FSK(CPFSK),CPFSK,是,对,对,常,常,规,规,的,的,FSK,的,改,改,进,进,，,，,可,可,以,以,避,避,免,免,已,已,调,调,信,信,号,号,有,有,过,过,大,大,的,的,频,频,谱,谱,旁,旁,瓣,瓣,，,，,调,调,制,制,时,时,采,采,用,用,数,数,字,字,PAM,信,号,号,，,，,与,与,压,压,控,控,振,振,荡,荡,器,器,产,产,生,生,CPFSK,。,FSK,选择器,f,M,f,2,f,1,K,比特控制,M=2,K,压控振荡器,CPFSK,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,3.2.1.3,最,小,小,频,频,移,移,键,键,控,控,(MSK),是,二,二,进,进,制,制,连,连,续,续,相,相,位,位,FSK,（,CPFSK,）,的,的,一,一,种,种,特,特,殊,殊,形,形,式,式,，,，,其,其调,制,制,系,系,数,数为,h=0.5,。,调,制,制,系,系,数,数,：,：,。,。,其,其,中,中,是,是,最,最,大,大,射,射,频,频,频,频,移,移,，,，,R,b,是,比,比,特,特,速,速,率,率,。,。,调,制,制,系,系,数,数,0.5,对,应,应,着,着,能,能,够,够,容,容,纳,纳,两,两,路,路,正,正,交,交,FSK,信,号,号,的,的,最,最,小,小,带,带,宽,宽,。,。,通,信,信,与,与,信,信,息,息,工,工,程,程,学,学,院,院,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,通,信,信,与,与,信,信,息,息,工,工,程,程,学,学,院,院,3.2.1.3,最,小,小,频,频,移,移,键,键,控,控,(MSK),这,种,种,调,调,制,制,方,方,式,式,能,能,以,以,最,最,小,小,的,的,调,调,制,制,指,指,数,数,获,获,得,得,正,正,交,交,的,的,调,调,制,制,信,信,号,号,在,一,一,个,个,码,码,元,元,T,S,内,，,，,CPFSK,信,号,号,可,可,表,表,示,示,为,为,：,：,若,传,传,0,码,时,时,载,载,频,频,为,为,w,1,，,传,传,1,码,是,是,载,载,频,频,为,为,w,2,，,他,他,们,们,相,相,对,对,于,于,未,未,调,调,载,载,频,频,w,c,的,频,频,偏,偏,为,为,w,，,则,则,上,上,式,式,可,可,写,写,为,为,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,MSK,信,号,号,波,波,形,形,通,信,信,与,与,信,信,息,息,工,工,程,程,学,学,院,院,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,MSK,信,号,号,的,的,归,归,一,一,化,化,功,功,率,率,谱,谱,数,字,字,调,调,制,制,和,和,解,解,调,调,技,技,术,术,3.2.2,多,载,载,波,波,调,调,制,制,正,交,交,频,频,分,分,复,复,用,用,（,（,OFDM,）,OFDM,系,统,统,的,的,优,优,点,点,对,抗,抗,频,频,率,率,选,选,择,择,性,性,衰,衰,落,落,或,或,窄,窄,带,带,干,干,扰,扰,。,。,频,谱,谱,利,利,用,用,率,率,高,高,通,过,过,使,使,用,用,不,不,同,同,数,数,量,量,的,的,子,子,信,信,道,道,实,实,现,现,不,不,同,同,的,的,传,传,输,输,速,速,率,率,。,。,可,以,以,与,与,其,其,它,它,多,多,种,种,接,接,入,入,方,方,法,法,结,结,合,合,使,使,用,用,OFDM,系,统,统,的,的,缺,缺,点,点,易受,频,频率,偏,偏差,的,的影,响,响,存在,较,较高,的,的峰,值,值平,均,均功,率,率比,数字,调,调制,和,和解,调,调技,术,术,OFDM,最早,起,起源,于,于,20,世纪,50,年代,中,中期,，,，,1970,年,1,月首,次,次发,表,表了,有,有关,OFDM,的专,利,利。,1971,年，,Weinstein,和,Ebert,把,DFT,应用,并,并行,传,传输,系,系统,中,中，,作,作为,调,调制,和,和解,调,调的,一,一部,分,分。,80,年代,中,中期,，,，随,着,着欧,洲,洲在,DAB,方案,中,中采,用,用,OFDM,，该,方,方法,才,才开,始,始受,到,到关,注,注和,广,广泛,应,应用,。,。,1995,年,ETSI,制定了,DAB,标准，这,是,是第一个,使,使用,OFDM,的标准,OFDM,已经在,DAB,、,DVB,、基于,IEEE802.11,标准的,WLAN,以及有线,电,电话网上,基,基于现有,铜,铜双绞线,的,的非对称,高,高比特率,数,数字用户,线,线技术（,例,例如,ADSL,）中得到,了,了应用。,第四代移,动,动通信就,是,是基于,OFDM,技术的。,随,随着人们,对,对通信数,据,据化、宽,带,带化、个,性,性化以及,移,移动化的,需,需求，,0FDM,技术在综,合,合无线接,入,入领域将,越,越来越得,到,到广泛应,用,用。,数字调制,和,和解调技,术,术,多载波传,输,输系统,多载波传,输,输通过把,数,数据流分,解,解为若干,个,个子比特,流,流，这样,每,每个子数,据,据将具有,低,低得多的,比,比特速率,，,，再去调,制,制相应的,子,子载波，,从,从而构成,多,多个低速,率,率符号并,行,行发送的,传,传输系统,。,数字调制,和,和解调技,术,术,子载波间,存,存在,3,种不同的,设,设置方案,。,。第一种,是,是传统的,频,频分复用,；,；第二种,是,是,3dB,频分复用,；,；第三种,是,是,OFDM,。,数字调制,和,和解调技,术,术,OFDM,的基本原,理,理,把高速的,数,数据流通,过,过串并变,换,换，分配,到,到传输速,率,率较低的,若,若干个子,信,信道中，,这,这些低速,数,数据流在,通,通过正交,频,频率进行,调,调制的同,时,时进行传,输,输。由于,每,每个子信,道,道中的符,号,号周期会,相,相对增加,，,，因此可,以,以减轻由,无,无线信道,多,多径时延,扩,扩展所产,生,生的时间,弥,弥散性对,系,系统造成,的,的影响。,数字调制,和,和解调技,术,术,OFDMvs,多载波,OFDM,是多载波,调,调制,OFDM,子载波频,谱,谱是重叠,的,的,在,FDMA,中，带通,滤,滤波器分,离,离每个传,输,输,在,OFDM,中，每个,子,子载波被,DFT,分离开来,，,，,因为载波,是,是正交的,（,（,正交的条,件,件稍后解,释,释,）,每个子载,波,波用,PSK,QAM,进行调制,成百上千,的,的,PSK/QAM,符号,能够在一,个,个,OFDM,符号中进,行,行同时传,送,送。,数字调制,和,和解调技,术,术,OFDM,载波,OFDM,载波频率,是,是,n,1/T,数字调制,和,和解调技,术,术,正弦正交,这三个公,式,式均正交,，,，其中,m,、,n,为整数；,T=1/f,0,数字调制,和,和解调技,术,术,OFDM,子载波表,达,达式,数字调制,和,和解调技,术,术,基带,OFDM,信号,数字调制,和,和解调技,术,术,a,n,和,b,n,怎样从,s,B,(t),计算出来,解调程序,根据正弦,正,正交性，,a,n,和,b,n,可以提取,出,出来。,在实际的,应,应用中，,用,用到,DFT(FFT),。,N,对于,WLAN,来说大,概,概是,64,，对于,地,地面视,频,频广播,来,来说上,千,千。,数字调,制,制和解,调,调技术,实际的,OFDM,频谱,数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,系统功,率,率谱,总的功,率,率谱几,乎,乎是方,形,形的,数字调,制,制和解,调,调技术,（,1,）直接,法,法需要,N,个数字,调,调制器,N,个载波,频,频率发,生,生器,所以：,不,不切合,实,实际,（,2,）在,1971,年，采,用,用,DFT,的方法被提出,来,来，用,于,于,OFDM,的信号,发,发生器,OFDM,信号发,生,生器,数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,信号发,生,生器,（,1,）定义,复,复杂的,基,基带信,号,号,u(t),如下：,数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,信号发,生,生器,（,2,）,在时间,T,内进行,N,次采样,u(k) =IFFT(dn) =IFFT(an+ jbn),数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,调制器,数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,解调,dn= FFT(u(k),数字调,制,制和解,调,调技术,OFDM,解调器,数字调,制,制和解,调,调技术,M,进制方,型,型,QAM,的误码,率,率曲线,数字调,制,制和解,调,调技术,作业题,:,总结比,较,较线性,调,调制、,非,非线性,调,调制中,的,的几种,典,典型技,术,术（,BPSK,、,QPSK,、,OQPSK,、,MSK,、,GMSK,、,QAM,）的优,缺,缺点。,