无线通信技术XXXX42.ppt

无线通信技术无线通信技术2010-12-211ü数字调制概述ü 线性调制ü 正交调幅ü恒包络调制ü 多载波调制ü 移动信道对数字调制性能的影响通信与信息工程学院通信与信息工程学院数字调制和解调技术2数字调制和解调技术3.2.1 恒包络调制 许多实际的无线移动通信系统都是使用非线性调制.不管调制信号如何改变,载波的幅度是恒定的. 恒包络调制的特点Ø 可以使用功率效率高的C类放大器Ø 带外辐射低Ø 接收机设计简单,能很好地抵抗随机噪声和瑞利衰落3ü3.2.1.1 二进制频移键控(BFSK)在BFSK中，幅度恒定的载波信号的频率随着“0”或“1”而切换FSK信号通常可表示为：数字调制和解调技术通信与信息工程学院通信与信息工程学院4数字调制和解调技术ü3.2.1.1 二进制频移键控(BFSK)Ø 一个显而易见的产生FSK信号的方法是，依照要调至的比特是0还是1，在两个独立振荡器中切换这种方法产生的波形在切换的时候是不连续的〉不连续FSKØ不连续的相位会造成频谱扩展和传输差错等问题通信与信息工程学院通信与信息工程学院5数字调制和解调技术ü3.2.1.2 连续相位FSK(CPFSK) CPFSK是对常规的FSK的改进，可以避免已调信号有过大的频谱旁瓣，调制时采用数字PAM信号，与压控振荡器产生CPFSK。

FSK选选择择器器fMf2f1K比特控制M=2K压压控控振振荡荡器器CPFSK6数字调制和解调技术ü3.2.1.3 最小频移键控(MSK) 是二进制连续相位FSK（CPFSK）的一种特殊形式，其调制系数为h=0.5 调制系数： 其中 是最大射频频移，Rb是比特速率 调制系数0.5对应着能够容纳两路正交FSK信号的最小带宽 通信与信息工程学院通信与信息工程学院7数字调制和解调技术数字调制和解调技术通信与信息工程学院通信与信息工程学院ü3.2.1.3 最小频移键控(MSK) 这种调制方式能以最小的调制指数获得正交的调制信号 在一个码元TS内，CPFSK信号可表示为： 若传0码时载频为w1，传1码是载频为w2，他们相对于未调载 频wc的频偏为Δw，则上式可写为8数字调制和解调技术MSK信号波形通信与信息工程学院通信与信息工程学院9数字调制和解调技术MSK信号的归一化功率谱10数字调制和解调技术3.2.2 多载波调制—正交频分复用（OFDM）OFDM系统的优点Ø对抗频率选择性衰落或窄带干扰。

Ø频谱利用率高Ø通过使用不同数量的子信道实现不同的传输速率 Ø可以与其它多种接入方法结合使用OFDM系统的缺点Ø易受频率偏差的影响Ø存在较高的峰值平均功率比11数字调制和解调技术üOFDM最早起源于20世纪50年代中期，1970年1月首次发表了有关OFDM的专利ü1971年，Weinstein和Ebert把DFT应用并行传输系统中，作为调制和解调的一部分ü80年代中期，随着欧洲在DAB方案中采用OFDM，该方法才开始受到关注和广泛应用ü1995年ETSI制定了DAB标准，这是第一个使用OFDM的标准üOFDM已经在DAB、DVB、基于IEEE802.11标准的WLAN以及有线网上基于现有铜双绞线的非对称高比特率数字用户线技术（例如ADSL）中得到了应用ü第四代移动通信就是基于OFDM技术的随着人们对通信数据化、宽带化、个性化以及移动化的需求，0FDM技术在综合无线接入领域将越来越得到广泛应用12数字调制和解调技术多载波传输系统 多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流，这样每个子数据将具有低得多的比特速率，再去调制相应的子载波，从而构成多个低速率符号并行发送的传输系统。

13数字调制和解调技术Ø子载波间存在3种不同的设置方案第一种是传统的频分复用；第二种是3dB频分复用；第三种是OFDM14数字调制和解调技术ØOFDM的基本原理 把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率较低的若干个子信道中，这些低速数据流在通过正交频率进行调制的同时进行传输由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻由无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响 15数字调制和解调技术OFDM vs 多载波OFDM是多载波调制OFDM子载波频谱是重叠的在FDMA中，带通滤波器分离每个传输在OFDM中，每个子载波被DFT分离开来，因为载波是正交的（正交的条件稍后解释）每个子载波用PSK, QAM进行调制成百上千的PSK/QAM符号能够在一个OFDM符号中进行同时传送16数字调制和解调技术ØOFDM载波 OFDM载波频率是n・1/T 17数字调制和解调技术•正弦正交正弦正交•这三个公式均正交，其中这三个公式均正交，其中m、、n为整数；为整数；T=1/f0 18数字调制和解调技术•OFDM子载波表达式子载波表达式19数字调制和解调技术Ø基带OFDM信号20数字调制和解调技术•a an n和和b bn n怎样从怎样从s sB B(t)(t)计算出来计算出来——解调程序解调程序 •根据正弦正交性，根据正弦正交性，a an n和和b bn n可以提取出来。

可以提取出来•在实际的应用中，用到在实际的应用中，用到DFT(FFT)DFT(FFT) •N N对于对于WLANWLAN来说大概是来说大概是6464，对于地面视频广播来说上千对于地面视频广播来说上千21数字调制和解调技术Ø 实际的OFDM频谱22数字调制和解调技术ØOFDM系统功率谱 总的功率谱几乎是方形的 23数字调制和解调技术（（1 1）直接法）直接法需要需要N N个数字调制器个数字调制器N N个载波频率发生器个载波频率发生器所以：不切合实际所以：不切合实际（（2 2））在在19711971年，采用年，采用DFTDFT的方法的方法被提出来，用于被提出来，用于OFDMOFDM的信号发生器的信号发生器•OFDM信号发生器信号发生器24数字调制和解调技术•OFDM信号发生器信号发生器（（1 1）定义复杂的基带信号）定义复杂的基带信号u(t)u(t)如下：如下：25数字调制和解调技术•OFDM信号发生器信号发生器（（2 2））在时间在时间T T内进行内进行N N次采样次采样u(k) = IFFT (dn) = IFFT(an + jbn)26数字调制和解调技术ØOFDM调制器 27数字调制和解调技术•OFDM解调解调dn = FFT(u(k))28数字调制和解调技术ØOFDM解调器29数字调制和解调技术M进制方型QAM的误码率曲线 30数字调制和解调技术作业题: 总结比较线性调制、非线性调制中的几种典型技术（BPSK、QPSK、OQPSK、MSK、GMSK、QAM）的优缺点。