现代通信传输技术.doc

第8章现代通信传输技术＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝本章目录：8.1键控(MSK)和高斯MSK(GMSK)8.2正交频分复用(OFDM)8.3伪随机序列8.4扩展频谱技术＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1键控(MSK)和高斯MSK(GMSK)＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1.1连续相位FSK（CPFSK）M进制的PAM基带信号为：是信息符号，是宽度为矩形脉冲。连续相位FSK可以表达为：在时刻是不连续的，但是的积分是连续函数，即＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝在时间区间中，附加相位为其中＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝例8.1（1）二进制相位树+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1（2）四进制相位树+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1+1+1+1+1+3+3-3-38.1.2最小频移键控（MSK）MSK是调制指数的二进制连续相位FSK调制。它的附加相位可以表达为：时间间隔，附加相位为其中，＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝可得出MSK带通信号可表达为：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝在，时码元信号的频率为码元频差为在任意区间中与数据相应的两个信号码元可以表达为＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝例8.2输入的数据请给出MSK信号也许的相位轨迹线16T8Tt0＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝MSK信号具有如下特点：(1)MSK是恒包络信号；(2)相对于载波的频率偏移为，调制指数；(3)在任何符号间隔区间中，两个码元信号正交；(4)附加相位在一个码元时间中线性变化，变化量为；(5)MSK信号在符号转换时刻相位是连续的。(6)在一个码元连续时间内具有的载波的周期数等于1/4的载波周期的整数倍＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1.3MSK信号的正交调制与产生方法正交法产生MSK信号振荡器振荡器串并转换和信号解决-90°相移-90°相移输入MSK信号＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝极性线路码映射FM发射机MSK信号a)快速频移键控产生MSK信号极性线路码映射认为中心频率的MSK带通滤波器MSK信号b)串行法产生MSK信号＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝例8.3MSK信号的波形图，输入序列{10000011}＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1.4MSK信号的解调与误码性能载波同步90°相移比特流输出积分判决积分判决采样保持采样保持并串转换＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝MSK相干解调时，相称于两路BPSK信号，因此解调的对的率为：MSK正交解调的错误概率为由于BPSK信号的符号能量为。于是＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝所以在工程实现中，两路互相独立。误码率等于QPSK或BPSK的误码率，即＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1.5MSK信号的频谱＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.1.6高斯频移键控(GMSK)预滤波器的选择原则是：(1)带宽和锋利的过渡带；(2)突的冲激响应，即冲激响应的过冲相对较低；(3)输出脉冲的面积不变，以保证符号周期内的相移。因此，冲激响的选择高斯脉冲响应滤波器其频率响应函数为，，其中，与滤波器的3dB带宽的关系可表达为＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝高斯滤波器的冲激响应＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝MSK和GMSK信号的功率谱比较＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.2正交频分复用(OFDM)＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.2.1交频分复用的演进三个阶段(a)(b)(c)节省的带宽OFDM节省的带宽＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.2.2OFDM基本原理正交频分复用是一种子载波之间正交，频谱可以交叠效率高的多载波调制技术时域波形频谱＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝OFDM系统接受机原理框图＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝8.2.3OFDM的保护间隔和循环前缀0…00x0x1…xN-M…xN-2xN-1x0x1…xN-M…xN-2xN-1M个0，保护间隔加入保护间隔的N+M点数据块N点数据块(a)将0加入保护间隔xN-M…xN-1xN-1x0x1…x