南邮通信原理实用教案

《南邮通信原理实用教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南邮通信原理实用教案（68页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、南邮通信南邮通信(tng xn)原理原理第一页，共68页。第1页/共68页第二页，共68页。Aksink则信号表示式变为Xk和Yk也是可以取多个离散值的变量。从上式看出，sk(t)可以看作是两个(lin)正交的振幅键控信号之和。)cos()(0kkktAtsTktkT)1(tAtAtskkkkk00sinsincoscos)(tYtXtskkk00sincos)(第2页/共68页第三页，共68页。第3页/共68页第四页，共68页。Ak第4页/共68页第五页，共68页。64QAM信号矢量图 256QAM信号矢量图第5页/共68页第六页，共68页。AM第6页/共68页第七页，共68页。线小圆上的4

2、个小黑点表示。AMAM第7页/共68页第八页，共68页。10.3938MMdAAAM d2(a)16QAMAM d1(b)16PSKMMAAd471.0322第8页/共68页第九页，共68页。第9页/共68页第十页，共68页。第10页/共68页第十一页，共68页。(a)传输频带(b)16QAM星座1011 1001 1110 11111010 1000 1100 11010001 0000 0100 01100011 0010 0101 0111A2400第11页/共68页第十二页，共68页。第12页/共68页第十三页，共68页。l”时当发送“”时当发送“0)cos(1)cos()(0011t

3、AtAts11000cos()cos()d0sTttt1010101001cos()cos()d02sTttt10101010101010101010sin()sin()sin()sin()0ssTT第13页/共68页第十四页，共68页。10101010101010101010sin()sin()sin()sin()0ssTT0 1)cos(sin()sin()cos(01010101ssTT0)sin(01sT1)cos(01sTmTs2)(01sTmff/01第14页/共68页第十五页，共68页。所以，对于相干接收，保证正交的2FSK信号的最小频率间隔等于1/2Ts。0 1)cos(sin

4、()sin()cos(01010101ssTT0)sin(01sTsTnff2/01第15页/共68页第十六页，共68页。llk 第k个码元的初始相位，它在一个码元宽度中是不变的。)2cos()(ksksktTattssskTtTk)1(第16页/共68页第十七页，共68页。)2cos()(ksksktTattssskTtTk)1(第17页/共68页第十八页，共68页。)2cos()(ksksktTattssskTtTk)1(1),2cos(1),2cos()(01kkkkkatfatfts当当sskTtTk)1()4/(1)4/(101ssssTffTff0)()0sin()()2sin()

5、sin(2)sin(010101010101kksksTT第18页/共68页第十九页，共68页。0)()0sin()()2sin()sin(2)sin(010101010101kksksTT0)2sin(ssT.,3,2,1,4nnTfssssfnT41.,3,2,1nsssTmNTnf1)4(4第19页/共68页第二十页，共68页。弦波周期。（见下图）ssssssTmNTffTmNTff141411414101014141TmNTmNTs第20页/共68页第二十一页，共68页。第21页/共68页第二十二页，共68页。k位不仅和当前的输入有关，而且和前一码元的相位有关。这就是说，要求MSK信号

6、的前后码元之间存在相关性。kssksskTkT1kskkskkTTakTTa2211时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak第22页/共68页第二十三页，共68页。)2(mod,0或k)2cos()(ksksktTatts)(cos)(tttsksksskTtTk)1(kskktTat2)(第23页/共68页第二十四页，共68页。kskktTat2)(第24页/共68页第二十五页，共68页。k(t)Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0第25页/共68页第二十六页，共68页。Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0k(t)第26页/共68页第二十七页，共68页。Ts3

7、Ts5Ts9T7T11T0k(t)第27页/共68页第二十八页，共68页。)2cos()(ksksktTatts)2cos()(ksksktTattssskTtTk)1(tTtaTtatTtaTtattTattTatsskskkskskskkskskskskskksinsin2coscos2sincossin2sincos2cossin)2sin(cos)2cos()(第28页/共68页第二十九页，共68页。1cos,0sinkk1,ka sksksskTtatTaTttTa2sin2sin,2cos2cos及sssskssksskksskkkTtTktTtqtTtptTtatTtts)1(s

8、in2sincos2cossin2sincoscos2coscos)(1coskkp1coskkkkkpaaq第29页/共68页第三十页，共68页。因此，加权函数cos(t/2Ts)和sin(t/2Ts)都是正负符号不同的半个正弦波周期。这样就保证了波形的连续性。第30页/共68页第三十一页，共68页。由此例可以(ky)看出，pk和qk不可能同时改变符号。k01 23456789t(-Ts,0)(0,Ts)(Ts,2Ts)(2Ts,3Ts)(3Ts,4Ts)(4Ts,5Ts)(5Ts,6Ts)(6Ts,7Ts)(7Ts,8Ts)(8Ts,9Ts)ak+1+1-1+1-1-1+1+1-1 1bk

9、+1+1-1-1+1-1-1-1+1+1k0000pk+1+1+1-1-1-1-1-1-1+1qk+1+1-1-1+1+1-1-1+1+1第31页/共68页第三十二页，共68页。akk(mod 2)qkpka1a2a3a4a5a6a7a8a9qksin(t/2Ts)pkcos(t/2Ts)0 Ts 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts 7Ts 8TTs2Ts第32页/共68页第三十三页，共68页。tTtqtTtptssskskksin2sincos2cos)(ssskTtTk)1(差分编码串/并变换振荡f=1/4T振荡f=fs移相/2移相/2cos(t/2Ts)qkpkqksin(t/2Ts

10、)sin(t/2Ts)cosstsinstakbk带通滤波MSK信号pkcos(t/2Ts)cosstqksin(t/2Ts)sinstpkcos(t/2Ts)第33页/共68页第三十四页，共68页。说，因为p1=p2=b1，所以由p1和p2构成一个长度等于2Ts的取值为b1的码元。pk和qk再经过两次相乘，就能合成MSK信号了。,544433322211qqbppbqqbppb第34页/共68页第三十五页，共68页。可知，这时pk=pk-1，将其代入得到所以(suy)，当且仅当ak=-1时，qk=-pk1，即bk变号。时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak1co

11、skkkkkpaaq1kkkkkpapaq第35页/共68页第三十六页，共68页。关系。时。当时当11111,)(2kk1-kkkkkkkkaakaaaak11111)()(kkkkkkkkkqapaapaap第36页/共68页第三十七页，共68页。Ts3Ts5Ts9Ts7Ts11Ts0k(t)第37页/共68页第三十八页，共68页。k(t)(costtks)2/cos(ts2)(2cos212)(cos21tttksk)(sin2)(cos0ttvkk第38页/共68页第三十九页，共68页。则说明第1个接收码元为“1”。按照此法，在Ts t 3Ts期间积分，就能判断第2个接收码元的值，依此类

12、推。v0(t)第39页/共68页第四十页，共68页。路(zh l)给出第(2i+1)个码元输出。载波提取积分判决解调输出MSK信号2iTs,2(i+1)Ts(2i-1)Ts,(2i+1)Ts积分判决第40页/共68页第四十一页，共68页。222s2)(161)(2cos32)(sssssTffTffTfP第41页/共68页第四十二页，共68页。：Hz由此可见，MSK信号的带外功率下降非常快。第42页/共68页第四十三页，共68页。第43页/共68页第四十四页，共68页。l式中l由于h(t)为高斯(o s)特性，故称为高斯(o s)型滤波器。)/)(2/2(lnexp)(2BffH2exp)(t

13、thB122ln第44页/共68页第四十五页，共68页。第45页/共68页第四十六页，共68页。小，则可以认为信道特性接近理想信道特性，码间串扰可以得到有效的克服。第46页/共68页第四十七页，共68页。fttBBTsNTs单载波调制多载波调制f|C(f)|C(f)|ffc(t)t图8-12 13 多载波调制原理第47页/共68页第四十八页，共68页。(xingwi)噪声很敏感；信号峰值功率和平均功率的比值较大，这将会降低射频功率放大器的效率。第48页/共68页第四十九页，共68页。l则在此系统中的N路子信号之和可以表示(biosh)为l上式可以改写成1,1,0)2cos()(NktfBtxk

14、kkk1010)2cos()()(NkkkkNkktfBtxts102)(NktfjkkketsB第49页/共68页第五十页，共68页。102)(NktfjkkketsB第50页/共68页第五十一页，共68页。0)2cos()2cos(0dttftfiiTkk0)(2cos(21)(2cos(21)2cos()2cos(000dttffdttffdttftfiTkikTikikiiTkk0)(2sin)(2sin)(2)(2sin)(2)(2sinikikikikikiksikikiksikffffffTffffTff第51页/共68页第五十二页，共68页。0)(2sin)(2sin)(2)(

15、2sin)(2)(2sinikikikikikiksikikiksikffffffTffffTffnTffmTffsiksik)()(和第52页/共68页第五十三页，共68页。ffkfk+1/TsTst第53页/共68页第五十四页，共68页。并且在子信道(xn do)间不需要保护频带间隔，因此能够充分利用频带。这是OFDM的一大优点。s/1 Tf fk2/Tsfk1/Tsfkff第54页/共68页第五十五页，共68页。第55页/共68页第五十六页，共68页。时间应缩短为(Ts/N)，而占用带宽等于(dngy)(2N/Ts)，故频带利用率为 OFDM和单载波体制相比，频带利用率大约增至两倍。s1

16、TNBOFDMMNNBTMNOFDMOFDMB2s2/log11logMOFDMB2/logMNTTMNsMB2s2/log212log第56页/共68页第五十七页，共68页。l10)/2()(1)(KknkKjeksKnS)1,2,1,0(Kn10)/2()(1)(KnnkKjenKksS)1,2,1,0(Kk第57页/共68页第五十八页，共68页。IDFT的方法来获得OFDM信号。下面就来讨论如何具体解决这个计算问题。)(*)1(kkKSS)1,2,1,0(Kk102)(NktfjkketsB102)(NktfjkkketsB第58页/共68页第五十九页，共68页。图8-165 码元的分组

17、tttB0B1B2B3BN-1F比特F比特F比特帧tB0B1BNb0比特b1比特b3比特b2TfTs第59页/共68页第六十页，共68页。NiibF1第60页/共68页第六十一页，共68页。1011100111101111101010001100110100010000010001100011001001010111A4/e2A/jiB第61页/共68页第六十二页，共68页。10)/2()(1)(KnnkKjenKksS)1,2,1,0(Kk第62页/共68页第六十三页，共68页。K-1)(*)1(kkKSS)1,2,1,0(Kk1,2,1,*1NnnnKBB22,2,1,1NNNNnnnKB

18、B)Re(00BB)Im(0121BBBNK10)/2(1)(KnnkKjneKksB第63页/共68页第六十四页，共68页。)/()(fKkTsks10)/2(1)(KnnkKjneKksB10)/2(f1)(KnntTjneKtsB)0(fTt 第64页/共68页第六十五页，共68页。分帧分组串/并变换编码映射.IDFT.并/串变换D/A变换上变频OFDM信号二进制输入信号第65页/共68页第六十六页，共68页。位同步。MSK和GMSK都属于改进的FSK体制(tzh)。它们能够消除FSK体制(tzh)信号的相位不连续性，并且其信号是严格正交的。此外，GMSK信号的功率谱密度比MSK信号的更为集中。OFDM信号是一种多频率的频分调制体制(tzh)。它具有优良的抗多径衰落能力，和对信道变化的自适应能力，适用于衰落严重的无线信道中。第66页/共68页第六十七页，共68页。第67页/共68页第六十八页，共68页。