1、第9章 现代数字调制技术9.1 现代调制技术的应用现代调制技术的应用9.1.1 现代数字调制技术在非对称数字式用户电路现代数字调制技术在非对称数字式用户电路(ADSL)上上的应用的应用 ADSL调制解调器内所有信息是由“0”和“1”组成的数字信号,当然音、视频信息也不 例外。而电话线上传递的却只能是模拟电信号,于是,当两台计算机要通过电话线进行音、视频信息传输时,就需要一个设备负责数字信号与模拟信号的转换。第9章 现代数字调制技术计算机在发送数据时,先由调制解调器把数字信号转换为相应的模拟信号。经过调制的信号通过电话载波传送到 另一台计算机之前,也要经由接收方的调制解调器负责把模拟信号还原为计
2、算机能识别的 数字信号。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数字信号与模拟信号的转换过程,从而实 现了两台计算机之间的远程通信。第9章 现代数字调制技术9.1.2 数字调制技术在数字电视数字调制技术在数字电视(DTV)上的应用上的应用 DTV 是将活动图像、声音和数据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储,实时发 送、广播,供观众接收、播放的视听系统。数字高清晰度电视的图像信息速率接近1GB/s,要在实际信道中传输,除应采用高效 的信源压缩编码技术、先进的信道编码技术之外,采用高效的数字调制技术来提高单位频 带的数据传送速率也是极为重要的。第9章 现代数字调制技术数字电视信号经信源编码及信道
3、编码后,要进行信号传输,传输目的是最大限度地提 高数字电视覆盖率,根据数字电视信道的特点,要进行地面信道、卫星信道、有线信道的编 码调制后,才能进行传输。由于数字电视系统中传送的是数字电视信号,因此必须采用高 速数字调制技术来提高频谱利用率,从而进一步提高抗干扰能力,以满足数字高清晰度电 视系统的传输要求。第9章 现代数字调制技术目前,国际上数字高清晰度电视传输系统中采用的调制技术主要有:四相移相键控(QPSK)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB)和正交频分复用 调制(OFDM)。第9章 现代数字调制技术9.2 偏移四相相移键控偏移四相相移键控恒定包络调制可以采用限
4、幅的方法去除干扰引起的幅度变化,其具有较高的抗干扰能 力。在数字调相中,若基带信号为矩形方波,则数字调相信号也具有恒定包络特性,但这时 已调信号的频谱为无穷宽。而实际的信道总是有限的,为了对数字调相信号的带宽进行限 制,先将基带信号经过成形滤波器,然后进行数字调相,再经过带通滤波器送入信道。第9章 现代数字调制技术通过 带限滤波处理后的数字调相信号不再是恒包络,而且当码组的变化为01,或者10时,会产生的最大相位跳变。这种相位跳变会引起带限滤波后的数字调相信号包络起伏,甚至出现“0”包络现象,如图91所示。为了消除 的相位跳变,在 QPSK 的基础上提出 OQPSK。第9章 现代数字调制技术图
5、91 QPSK 信号限带滤波前、后的波形第9章 现代数字调制技术QPSK 信号是利用正交调制方法产生的,其原理是先对输入数据做串/并变换,即将二 进制数据每 两 比 特 分 为 一 组,得 到 四 种 四 进 制 码 元:(1,1)、(1,-1)、(-1,1)和(-1,-1),分别代表四种不同的相位。每个码元的前一比特为同相分量I(t),后一比特 为正交分量Q(t),然后利用同相分量和正交分量分别对两个正交的载波进行2PSK 调制,最后将两路调制结果叠加,得到 QPSK 信号。在当前任意相位,下一时刻的相位均有四种 可能取值,因而相位跳变量可能为0,/2或,如图9 2(a)所示,当两个比特同时
6、发生 极性翻转时,将产生的相移,经过带通滤波器之后所形成的包络起伏必然达到最大。第9章 现代数字调制技术图92 QPSK 和 OQPSK 信号的相位变化关系第9章 现代数字调制技术为了减少包络起伏,需要对 QPSK 信号的产生进行改进。在对 QPSK 作正交调制前,将正交分量Q(t)延后半个码元,使正交分量Q(t)相对同相分量I(t)在时间上相互错开半 个码元,这 种 调 制 方 法 称 为 偏 移 四 相 相 移 键 控(Offset Quadri-PhaseShift Keying,OQPSK)。OQPSK 信号的相位变化关系如图92(b)所示。它的表达式为第9章 现代数字调制技术OQPS
7、K 信号的调制与解调原理框图如图93所示。由于 OQPSK 信号也可以看做是 同相支路和正交支路的2PSK 信号的叠加,OQPSK 信号的功率谱与 QPSK 信号的功率谱 形状相同。第9章 现代数字调制技术图9 3 OQPSK 信号的调制与解调原理框图第9章 现代数字调制技术OQPSK 信号和 QPSK 信号一样,均只能采取相干解调,理论上,它们的误码性能相 同。由于频带受限的 OQPSK 信号包络起伏比频带受限的 QPSK 信号小,经限幅放大后功 率谱展宽少,所以 OQPSK 的性能优于 QPSK。在实际中,OQPSK 比 QPSK 应用更广泛。另外,同 QPSK 信号一样,OQPSK 信号
8、也不能采取差分相干解调,因而接收机的设计比较 复杂,且存在相位模糊现象。第9章 现代数字调制技术9.3/4四相相移键控四相相移键控OQPSK 虽然避免了的相位跳变,但只能采取相干解调,接收机的设计复杂且存在 相位模糊现象。/4-QPSK 调制对 QPSK 调制进行了两方面的改进。改进之一是将 QPSK 的最大相位跳变降为3/4,从而改善了信号的功率谱特性。第9章 现代数字调制技术改进之二是解调方式,/4-QPSK 在发送端采用差分编码,因而可以采用差分相干解调,避免了 QPSK 信号和 OQPSK 信号相干解调中的“倒 现象”,同时大大简化接收机的设计,/4-QPSK 又称/4-DQPSK。/
9、4-QPSK 已应用于美国的IS 136数字蜂窝系统、日本的数字蜂窝系统(PDC)和美国的个人接入通信系统(PACS)中。第9章 现代数字调制技术与 OQPSK 只有4个相位点不同,/4-QPSK 已调信号的相位被均匀地分配为相距/4的8个相位点。8个相位点被分为两组,分别用“”和“。”表示,如图94所示。如果能够 使已调信号的相位在两组之间交替跳变,则相位跳变值就只能有“/4”和“3/4”四种取 值,这样就避免了 QPSK 信号相位突变“”的现象,而且相邻码元间至少有/4相位变 化,从而使接收机的时钟恢复和同步更容易实现。第9章 现代数字调制技术图9 4/4-QPSK 信号的星座图第9章 现
10、代数字调制技术第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术/4-QPSK 调制器原理框图如图95所示。输入数据经过串/并变换之后得到同相 通道和正交通道的两种非归零脉冲序列SI 和SQ。通过差分编码得到同相分量Ik和正交 分量Qk。Ik 和Qk 通过脉冲成形滤波器后,对两个相互正交的载波调制,两路信号合成 为/4-QPSK 信号。第9章 现代数字调制技术图95/4-QPSK 调制器原理框图第9章 现代数字调制技术如果采用非相干差分延迟解调,则不需要提取载波,大大简化了接收机的设计,如图 96所示。在非移动环境(静态条件)下,与相干解调相比误码率特性约差2dB。但是通
11、过 研究发现,在存在多径衰落时,/4-QPSK 的性能优于 OQPSK。第9章 现代数字调制技术图96/4-QPSK 信号解调原理框图第9章 现代数字调制技术9.4 最小频移键控与高斯最小频移键控最小频移键控与高斯最小频移键控OQPSK 和/4-QPSK 因为避免了 QPSK 信号相位突变的现象,所以改善了包络起 伏,但并没有完全解决这一问题。由于包络起伏的原因在于相位的非连续变化,如果采用 相位连续变化的调制方式就能从根本上解决包络起伏问题。最小频移键控(MinimumShift Keying,MSK)是2FSK 的改进,它是二进制连续相位频移键控的一种特殊形式,且频差满 足两个频率相互正交
12、的最小频差。第9章 现代数字调制技术9.4.1 MSK信号的正交性信号的正交性第9章 现代数字调制技术f1 和f2 的频差是2FSK 的两信号正交的最小频率间隔,所以称为最小频移键控。第9章 现代数字调制技术9.4.2 MSK信号的相位连续性信号的相位连续性第9章 现代数字调制技术由式(910),k(t)是时间的线性方程,斜率为ak/2Tb。在一个码元间隔内,当ak=1时,k(t)增大/2;当ak=-1时,k(t)减小/2。k(t)随t的变化规律如图97所示。图中正斜率直线表示传“1”码时的相位轨迹,负斜率直线表示传“0”码时的相位轨迹,这种 由相位轨迹构成的图形称为相位网格图,如图97所示。
13、第9章 现代数字调制技术图97 MSK 相位网格图第9章 现代数字调制技术例例91 已知载波频率fc=1.75/Tb,初始相位0=0。(1)当数字基带信号ak=1时,MSK 信号的两个频率f1 和f2 分别是多少?(2)对应的最小频差及调制指数是多少?(3)若基带信号为+1-1-1+1+1+1,画出相应的相位变化图和 MSK 信号波形。第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术(3)根据以上计算结果,可以画出相应的 MSK 波形,如图98所示。“+1”和“-1”对 应 MSK 波形相位在码元转换时刻是连续的,而且在一个码元期间所对应的波形恰好相差 1/2载波周期。第9章 现代数字调制技术
14、图98 基带信号与 MSK 波形第9章 现代数字调制技术9.4.3 MSK信号的产生与解调信号的产生与解调第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术所以上式可以写成第9章 现代数字调制技术也可以将非归零的二进制序列直接送入 FM 调制器来产生 MSK 信号,FM 调制器的 调制指数为0.5。第9章 现代数字调制技术图99 MSK 信号调制原理框图第9章 现代数字调制技术因为 MSK 信号是一种 FSK 信号,所以它可以采用相干解调和非相干解调,其中相干 解调器原理框图如图910所示。MSK 信号经带通滤波器滤除带外噪声,然后借助正交的 相干载波与输入信号相乘,将Ik 和Qk 两路信号区分
15、开,再经低通滤波后输出。同相支路 在2kTs 时刻抽样,正交支路在(2k+1)Ts 时刻抽样,判决器根据抽样后的信号极性进行判 决,大于0判为“1”,小于0判为“0”,经并/串变换,变为串行数据。与调制器相对应,因在 发送端经差分编码,故接收端输出需经差分译码后,即可恢复原始数据。第9章 现代数字调制技术图910 MSK 相干解调原理框图第9章 现代数字调制技术9.4.4 高斯最小频移键控高斯最小频移键控 MSK 信号虽然包络恒定,带外功率谱密度下降快,但在一些通信场合,例如在移动通 信中,MSK 所占带宽和频谱的带外衰减速度仍不能满足需要,以至于在25kHz信道间隔 内传输1Gb/s的数字信
16、号时,会产生邻道干扰,因此应对 MSK 的调制方式进行改进。在 频率调制之前,用一个高斯型低通滤波器对基带信号进行预滤波,滤除高频分量,使得功 率谱更加紧凑,这样的调制称为高斯最小频移键控(GMSK),GMSK 信号的产生原理框图 如图911所示。第9章 现代数字调制技术图911 GMSK 信号的产生原理框图第9章 现代数字调制技术高斯低通滤波器的传输函数为式中,B 为高斯滤波器的3dB带宽。因此滤波器的冲击响应为第9章 现代数字调制技术习惯上,使用 BTb 来作为 GMSK 的重要指标,其中 B 为带宽,Tb 为二进制码元间 隔。BTb表明了滤波器的3dB带宽与码元速率的关系,例如,BTb=
17、0.5表示滤波器的3 dB带宽是码元速率的0.5倍。第9章 现代数字调制技术9.5 正交幅度调制正交幅度调制从多进制键控体制讨论可知,MPSK 调制在带宽和功率占用方面都具有优势,即带宽 占用和比特信噪比要求低。但随着进制数 M 的增加,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容 限随之减少,误比特率难以保证。第9章 现代数字调制技术在 QAM 调制中,载波的幅度和相位两个参量同时受基带信号调制,一个码元中的信 号可以表示为第9章 现代数字调制技术式(9 22)可展开为第9章 现代数字调制技术在式(923)中,若k 取/4,Ak 取A,则此时 QAM 信号就成为 QPSK 信号,记 为4QAM,如图91
18、2(a)所示。有代表性的 QAM 是十六进制的,记为16QAM,它的矢量 图如图912(b)所示。图中的黑点表示每个码元的位置。第9章 现代数字调制技术图912 QAM 信号矢量图第9章 现代数字调制技术下面以16QAM 信号为例作进一步分析。16QAM 信号的产生方法主要有两种。第一种是正交调幅法,即用两路独立的正交 4ASK 信号叠加,形成16QAM 信号,如图913(a)所示。第二种方法是复合相移法,它用 两路独立的 QPSK 信号叠加,形成16QAM 信号,如图913(b)所示。图中大圆虚线上的 小圆圈表示第一个 QPSK 信号矢量位置,在这4个位置上叠加上第二个 QPSK 矢量,后者
19、 的位置用小圆虚线上的4个黑点表示。第9章 现代数字调制技术图913 16QAM 信号的产生方法第9章 现代数字调制技术现在将16QAM 信号和16PSK 信号的性能作一比较。在图914中,按最大振幅相等,画出这两种信号的星座图。图9 14 16QAM 和16PSK 信号的矢量图第9章 现代数字调制技术设最大振幅为AM,则16PSK 信号的相邻矢量端的欧氏距离为而16QAM 信号的相邻点欧氏距离为第9章 现代数字调制技术QAM 调制与相干解调框图如图915所示。图中低通滤波器的作用是对调制前的基 带信号作限带处理。由于 QAM 信号采用相干解调方式,故系统误码率性能与 QPSK 系统 相同。第
20、9章 现代数字调制技术图915 QAM 调制和解调原理框图第9章 现代数字调制技术9.6 正交频分复用正交频分复用9.6.1 概述概述 前面介绍的调制系统都是采用一个正弦波作为载波,当信道状态不理想时,在已调信 号频带上很难保持理想传输特性,会造成信号的严重失真和码间串扰。尤其在无线移动通 信环境下,即使传输低速码流,也会产生严重的码间串扰。解决这个问题的途径除了采用 均衡器之外,还可以采用多载波传输技术,把信道分成若干个子信道,将基带码元均匀分 散到每个子信道上对载波进行调制传输。第9章 现代数字调制技术随着通信的发展,码元速率不断提高,传输带宽也越来越宽。如今,多媒体通信的信息 传输速率要
21、求达到几百兆每秒,并且移动通信的传输信道是多径衰落严重的无线信道。为 了解决这个问题,并行调制再次受到重视,OFDM 就是在这种形势下得到了发展。第9章 现代数字调制技术目前,OFDM 已经广泛应用于高清电视信号传输、数字视频广播、无线局域网和移动 通信等领域。美国IEEE的802.11a/g、802.16a均采用 OFDM 作为它的物理层标准。欧洲 的 ETSI的 HiperLAN/2也把 OFDM 定为它的调制技术。4G 蜂窝通信网也把 OFDM 列为 关键技术。第9章 现代数字调制技术9.6.2 OFDM 的基本原理的基本原理 正交频分复用作为一种多载波传输技术,要求各子载波相互正交。O
22、FDM 在发送端的 调制原理框图如图916所示。发送端将待发送的高速串行数据经过串/并变换之后得到码 元周期为Tb 的 N 路低速并行数据,码型选用双极性不归零矩形脉冲,然后用它们分别对 N 个子载波进行 BPSK 调制,相加后得到的 OFDM 信号,表示为第9章 现代数字调制技术图916 OFDM 在发送端的调制原理框图第9章 现代数字调制技术由于每路的数据速率是原来的1/N,符号周期扩大为原来的 N 倍,远大于信道的最大 延迟扩展,从而将高速频率选择性信道转换为窄带平坦衰落信道,因而其具有很强的抗多 径衰落的能力,适合于高速无线传输的场合。第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术O
23、FDM 信号由 N 个信号叠加而成的,每个信号的频谱都是以子载波频率为中心频率 的sinc函数,相邻信号频谱之间有1/Ts 宽度的重叠,OFDM 信号的频谱结构示意图如图 917所示。第9章 现代数字调制技术图917 OFDM 信号的频谱结构示意图第9章 现代数字调制技术可见当 N1时,趋近于1。如果使用二进制符号传输,与用单个载波的串行体制相 比,OFDM 频带利用率提高近一倍。第9章 现代数字调制技术在接收端,对S(t)用频率为fn 的正弦波在0,Ts进行相关运算,就可以得到各子载 波上携带的信息An,然后通过并/串转换,恢复出发送的二进制数据序列。OFDM 的解调 原理框图如图9 18所
24、示。第9章 现代数字调制技术图918 OFDM 的解调原理框图第9章 现代数字调制技术图916和图918中的实现方法需要 N 套正弦波发生器、调制器和相关解调器等设 备,当 N 很大时,所需设备十分复杂和昂贵,所以这种方法在实际中很难应用。20世纪80 年代,人们发现可以采用离散傅里叶逆变换(IDFT)来实现 OFDM 调制,接收端用离散傅 里叶变换(DFT)来实现解调,从而降低 OFDM 系统的复杂性和成本,使得 OFDM 技术更 趋于实用化。第9章 现代数字调制技术第9章 现代数字调制技术式(936)是离散傅里叶逆变换形式。在接收端 OFDM 信号的解调过程是其调制的逆 过程,即是一个离散
25、傅里叶变换,这里不再赘述。可见,OFDM 信号可以用 DFT 或 FFT 实现。用 DFT 或 FFT 实现 OFDM 的原理框图如图919所示。第9章 现代数字调制技术图919 用 DFT或 FFT实现 OFDM 的原理框图第9章 现代数字调制技术9.7 本章本章 MATLAB仿真实例仿真实例例例91 MSK 仿真。建立Simulink模型,得出 MSK 调制和 BT 值分别为100、1、0.5和0.15的 GMSK 调 制输出信号的功率谱估计曲线对比图。第9章 现代数字调制技术Simulink模型如图920所示。MSK 和 GMSK 调制输出信号用 Mux模块复用后送入 频谱仪做功率谱计算
26、和显示。为了得到较为准确的功率谱估计,频谱仪的 FFT 平均帧数可 以取较大值,例如1024。仿真结果如图921所示,GMSK 功率谱随BT 值减小,其功率谱 带宽变窄,旁瓣功率下降很快。BT=100的功率谱接近于 MSK 的功率谱,在图921中两 条曲线重合第9章 现代数字调制技术图920 MSK 和不同 BT取值的 GMSK 信号的功率谱估计模型第9章 现代数字调制技术图921 MSK 和 BT取值为100、1、0.5和0.15的 GMSK 信号的功率谱估计第9章 现代数字调制技术例例92 QAM 仿真。仿真1:建立16QAM 的Simulink模型,观察星座图和输入、输出数据。建立如图
27、922 的 16QAM 系 统 仿 真 模 型,数 据 速 率 为 10-5b/s,数 据 调 制 采 用 16QAM 方式,采样频率间隔为1Hz。仿真时间为1s,信道设为 AWGN 信道。第9章 现代数字调制技术图922 16QAM 系统仿真模型第9章 现代数字调制技术理想16QAM 和经过高斯信道的16QAM 星座图如图9 23所示。理想16QAM 星座 只有16个矢量,但通过高斯信道后,受噪声的影响,信号矢量分散,但在噪声容限范围内,QAM 接收机仍能正确接收,发送数据与接收数据如图924所示。第9章 现代数字调制技术图923 16QAM 信号的星座图第9章 现代数字调制技术图924 发
28、送数据与接收数据第9章 现代数字调制技术仿真2:比较不同进制 QAM 的误码性能。建立16QAM 误码率估计仿真模型,如图925所示,分别采用四进制、十六进制和六十四进制,编写程序,得到不同进制下的误码率曲线如图926所示。从图926可看出,随着进制的增加,QAM 信号的抗噪声性能降低。第9章 现代数字调制技术图925 16QAM 误码率估计仿真模型第9章 现代数字调制技术 图926 多进制 QAM 抗噪声性能比较第9章 现代数字调制技术例例93 OFDM 系统仿真。OFDM 系统的信号只能够通过改变相位和幅度来调制发射的信号,而不能用频率来调 制,这个是因为频率正交的子载波拥有单独的信息,使
29、用频率调制会破坏子载波的正交 特性。第9章 现代数字调制技术MQAM、MPSK 调制方式适用于短波通信。QAM 需要变换载波的相位和幅度,它是 PAK 与 ASK 的合成。矩形 QAM 信号星座容易产生。另外,它们解调简单。矩形 QAM 有 64QAM、16QAM 和4QAM 等,所以每一个星座点的比特数分别为6、4、2。应用该调制方 式的步长一定要为2,而用 MPSK 调制可以传输随意比特数,像1、2和3对应的分别是 2PSK、4PSK 和8PSK,并且 MPSK 调制还可以等能量调制。下面以 QPSK 调制为例,简 要地讨论 OFDM 的实现方法。第9章 现代数字调制技术从 OFDM 系统
30、的实现模型可以看出,输入是经过基带调制的复信号,经过串/并转换 之后,进行IFFT 或IDFT 调制,再进行并/串转换后插入保护间隔,经过 D/A 变化之后形 成了 OFDM 调制信号S(t)。该信号经过多径传播后,接收信号r(t)经过 A/D 变换,去除 GI,恢复了子载 波 间 的 正 交 性,再 经 过 串/并 变 换 和 DFT 或 FFT 之 后,恢 复 出 调 制 的 OFDM 信号,再通过并/串变换之后还原出初始的符号。第9章 现代数字调制技术QPSK 调制下,OFDM 系统的仿真模型如图927所示。信源采用的是伯努利二进制 信号发生器;系统流程如下:二进制数据QPSK 映射OF
31、DM 调制加高斯白噪声信 道OFDM 解调信道估计QPSK 解调性能分析。第9章 现代数字调制技术图927 QPSK 调制下 OFDM 系统的仿真模型第9章 现代数字调制技术信源用随机整数信号发生器产生四进制整数,Sampletime为1/192,一帧包含192比 特,即一帧的时间为1s,再转换为二进制数,如图928所示。图928 数据源模块第9章 现代数字调制技术二进制转换模 块 将 二 进 制 转 换 为 四 进 制 后 进 行 QPSK 调 制,调 制 模 块 如 图 929 所示。图929 调制模块第9章 现代数字调制技术OFDM 信号模块如图9 30所示,在传输数据中插入训练序列和虚
32、子载波,进行长度 为256的IFFT,再插入长度为64的循环前缀第9章 现代数字调制技术图930 OFDM 信号模块第9章 现代数字调制技术OFDM 解调模块是调制的逆过程,依次完成去循环前缀、FFT、去除虚子载波和导频 序列,如图931所示。图931 OFDM 解调模块第9章 现代数字调制技术最后进行误码率计算、星座图和功率谱的分析,如图932所示。在信道噪声为15d的情况下,系统误码率约为2.510-4,如图9 33所示;OFDM 调制前和 OFDM 解调后 的 QPSK 星座图如图934所示;另外,可观察发送 OFDM 信号和接收 OFDM 信号的功 率谱。当采用信道编码和适合的信道估计
33、、补偿算法能获得更好的系统性能。B第9章 现代数字调制技术图932 性能分析模块第9章 现代数字调制技术图9 33 15dB下的系统误码率第9章 现代数字调制技术图934 OFDM 系统的 QPSK 星座图第9章 现代数字调制技术图934 OFDM 系统的 QPSK 星座图第9章 现代数字调制技术本章小结本章小结偏移四相相移键控(OQPSK)通过使正交支路信号相对于同相支路延迟半个符号周期 的方法,保证了两支路信号不会同时发生翻转,避免了相位跳变的发生,进而保证了包 络的近似恒定不变。第9章 现代数字调制技术/4四相相移键控(/4-QPSK)通过使已调信号的相位在均匀分割的8个相位点构成 的两
34、组之间跳变的方法,保证不会发生的相位跳变,同时能够方便地采用差分相干解调。最小频移键控(MSK)是在普通频移键控(FSK)基础上,保证了频率转换处相位的连续 性和两频率正交的最小频差。高斯最小频移键控(GMSK)在 MSK 调制之前用一个高斯型 低通滤波器对基带信号进行预滤波,滤除高频分量,使得功率谱更加紧凑。第9章 现代数字调制技术正交幅度调制(QAM)是一种幅度和相位联合键控(APK)的调制方法,提高了信号的 抗干扰能力,同时具有频带利用率高的优点。正交频分复用(OFDM)是一种多载波传输技术,要求各子载波保持相互正交。OFDM 信号可以采用快速离散傅里叶变换实现,降低了 OFDM 系统的
35、复杂度和成本,从而使得 OFDM 技术更趋于实用化。第9章 现代数字调制技术最后利用Simulink进行了仿真。仿真1得到了 MSK 和 GMSK 的功率谱估计;仿真2 对 QAM 系统进行了仿真,得到 QAM 星座图及不同进制下的误码性能;仿真3对 OFDM 系统进了完整仿真,OFDM 调制模块包括插入训练序列和虚子载波,进行长度为256的 IFFT,再插入长度为64的循环前缀。第9章 现代数字调制技术习题习题91 已知二元信息序列为1100100010,采用 MSK 调制,画出同相分量和交分量波 形以及 MSK 波形。92 设一数字信息序列为-1,+1,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,-1,+1,试分别作出 MSK 信号和 OQPSK 信号,并比较它们的相位变化。第9章 现代数字调制技术93 根据 QAM 及 QPSK发送系统框图,若传送的二元基带信号为1001101001001010。(1)试画出 QAM 发送系统中同相与正交支路中的乘法器前、后的波形及发送信号 QAM 波形;(2)改为 QPSK,重做(1)。
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