8PSK调制解调过程总结
7页1、8PSK 信号调制解调模块总结一、8PSK信号发送端的调制对 1800Hz 单载波进行码元速率恒为 2400Bd 的 8PSK 调制,即对于每个码元调制所得的 信号长度等于四分之三个载波信号周期。发送端完整的信号调制框图如下所示:8PSK信号调制框图信息的发送是以数据帧的形式进行发送的,每次只发送一个数据帧,而不是连续发送的, 这样信息在发送前发送端就不需要先跟接收端建立连接,但同时在对信号进行信源编码,信 道编码和前导及探测报头序列的过程中则降低了信号传送的效率。数据帧主要包括两部分即 前导及探测报头序列和所要传输的数据部分。调制框图中各个模块的功能如下所示:1、截尾卷积编码一般情况下,卷积编码的时候在输入信息序列输入完毕后都还要再输入一串零比特的数 据用于对移位寄存器进行复位,这样在一定程度上影响了信源的编码效率。而截尾卷积编码 则是在每次编码完成后不对移位寄存器进行复位操作,而是将上次编码后编码寄存器的状态 作为下次编码时移位寄存器的初始状态。这样一方面使得信源的编码的码率得到了提高,另 一方面也增加了信息的安全性,因为接收端只有知道发送端编码器中的移位寄存器的初始状 态或者付出
2、比较大的解码代价的情况下才能对接收到的信号进行解调,否则解调出来的永远 是乱码。2、交织码元的交织其实是属于信道编码,交织的目的是通过将信息在信道中受到的突发连续差 错分散开来,使得接收到的信号中的差错趋向于随机差错,降低接收端信息解调出错的概率, 从而提高通信中信息的可靠性。交织的方法一般是用两个适当大小的矩阵,同一时间一个用 于数据的存储另外一个则用于数据的读取,而且两个矩阵的存取或者输出是交替的。输入序 列按照逐行(列)的顺序存储到其中的一个矩阵中,而输出序列则是按照逐列(行)的顺序 从另一个矩阵中读取。通常矩阵越大,则对于连续性的突发错误的分散效果越好,但是编码 的时延也就越大。3、Walsh 码Walsh码是一种同步正交码,在同步传输的情况下,具有良好的自相关特性和处处为零 的互相关特性。其编码所得到的码元都是取自Hadamard矩阵的行或者列。理论上,信号如 果在信道中是相互正交的,那么信号之间的相互干扰就可以达到零了。但是由于信号的多径 效应和其他非同步信号的干扰,使得信道中的信号并不是完全正交的,干扰也就不为零了。 所以实际情况下,Walsh码一般都只是作为扩频码来使用
3、。扩频简单地说就是将传输信号的带宽扩展到更宽的频带上去。在信道的传输过程中,由 于信号的频谱扩展了,其幅值也随之减小,使得信号很好地隐藏在噪声之中,即可以用比较 低的发送功率来传输信号,同时提高信号的保密性。而在接收端对信号进行解调的时候,只 是将扩展后的信号的功率谱缩回来使得其功率谱的幅值大大增加,而并没有改变接收信号中 噪声功率谱的幅值,这样就能够大大提高接收端的信噪比,从而提高信号的抗干扰能力。4、PN 码Walsh 码的自相关特性和互相关特性在实际的应用中都不够理想,即信号经过多径信道 时,不同径之间不同信号之间都会产生严重的干扰。为此,可以用相关性较好的伪随机序列 与Walsh码模8相加,这时得到的码元序列既保持了 Walsh码的正交性,同时又大大改善了 其相关特性,使其相关功率谱的旁瓣大大减小。该调制中所用到的伪随机序列即 PN 序列 (Pseudorandom Noise伪噪声序列)。通常所说的M序列和m序列即为短PN序列和长PN 序列。将Walsh编码和PN码模8相加后,所得到的信息序列在传输中的抗多径引起的干扰 性能就能够得到较大的提高了。5、前导及探测报头序列前导序
4、列及探测报头就是在信息发送之间加在数据帧前相对于接收端已知的序列。前导 及探测报头序列的作用是用于接收端对信号的捕获,信道的估计、均衡和对接收信号频偏的 估计。若没有在发送信息前加上前导及探测报头,则接收端没法判断接收到的信号到底是噪 声还是发送端发送的消息,信号也就无法解调。6、 8PSK 调制8PSK 信号的调制主要包括对每输入的三个比特信号映射到同相支路和正交支路上的相 应电平,并对两路的电平分别进行滤波,最后再将滤波所得的同相支路和正交支路的信号调 制到频带上去。其调制框图如下所示:串将每3bi t 映成形滤厂1波器1丿二进制序列并b2 .射成相 -r 8PSK信号变应的正 交和同COS(Wc t)换b3.相支路成形滤hP的电平波器Jsin(wc t)8PSK信号调制框图对信号进行滤波的作用是一方面对信号所占的带宽进行压缩,另一方面是提高信号抗噪声干 扰的能力。当发送端和接收端所用到的滤波器都为根号升余弦滤波器的时候,能够有效地滤 除信号传输过程中所受到的噪声干扰,降低系统的误码率。根号升余弦滤波器的冲激响应为:了 /、 sin(la)兀t / T + 4a(t / T )co
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