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线性调制方式
2016-10-23 09:48:50 |人围观 |
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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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