线性调制方式

2016-10-23 09:48:50 | 145人围观 | 评论:0

　　1. 数字调相的基本概念
　　(1) PSK调制
　　以基带数据信号控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK。

　　设g(t)是宽度为Tb的矩形脉冲，其频谱为G(f)，则PSK信号的功率谱为（假设“+1”和“-1”等概率出现）

　　相干解调后的误码比特率为

　　在相同条件下，差分相干解调的误码比特率为

图1 PSK信号相干解调原理框图

图2 PSK信号差分相干解调原理框图　　(2) QPSK调制和OQPSK调制
　　QPSK和OQPSK的产生原理图,如图3和4所示。

图3 QPSK信号的产生

图4 OQPSK信号的产生　　假定输入二进制序列为{an},an=+1或-1，以1/Tb速率进入调制器的输入端，通过串并变换分成正交两路，即a_I(t)、a_Q(t)则经QPSK调制的信号表示为

　　图5a_n(t)与a_I(t),a_Q(t)的波形示意图

图5a_n(t)与a_I(t),a_Q(t)的波形示意图　　OQPSK调制与QPSK调制类似，只是在正交支路引入了一个比特（半个码元）的延时，这使得两个支路的数据不会同时发生变化，因而不可能像QPSK那样产生±π的相位跳变，而仅能产生±π/2的相位跳变。OQPSK的交错数据流及星座图如图7和8所示.

7 OQPSK的交错数据流

图8 OQPSK的星座图和相位转移图　　2. π/4 QPSK
　　π/4相移QPSK调制是一种相移键控技术，从最大相位跳变来看，它是OQPSK和QPSK的折衷，可以相干解调，也可以非相干解调。π/4 QPSK的最大相位变化是±135°，而QPSK是180°,OQPSK是90°。

图10 π/4 QPSK信号的星座图　　3. π/4 QPSK的性能
　　(1) 信号的频谱
　　π/4 QPSK信号，因其相位变化较小，所以它的频谱特性优于QPSK。但它的相位变化比OQPSK大，故其频谱特性比OQPSK差。
　　(2) 误码率
　　在移动通信环境中，影响误比特率的因素有传播瑞利衰落、多普勒频移产生的随机相位噪声、时延扩散造成的频率选择性衰落,以及主要由于频率复用产生的同频干扰（CCI）。当系统传输速率fb较低时（例如 fb=50kbit/s），时延扩散影响较小，随机相位噪声影响较大。

图 15 π/4 QPSK误码性能　　图16和图17中出现不能再减小的剩余误码（残留误码）的原因是：
　　①多普勒频移造成寄生调频噪声；
　　②同频干扰与有用信号叠加，产生相位噪声，决定了干扰和衰落条件下的性能。

图16π/4 QPSK在瑞利衰落时的误码性能

图17π/4 QPSK在不同C/I值时的误码性能

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