QPSK和OQPSK調(diào)制

1、n DPSK調(diào)制原理 差分相移鍵控（DPSK）是利用相鄰二個(gè)碼元的載波信 號(hào)初始相位的相對(duì)變化來(lái)表示所傳輸?shù)拇a元。 例如，在二進(jìn)制中傳輸“1”碼時(shí)，則與此碼元所對(duì)應(yīng) 的載波信號(hào)初始相位相對(duì)于前一碼所對(duì)應(yīng)的載波信號(hào)初始 相位有 或弧度的變化;，傳輸“0”碼時(shí)，與此碼元所對(duì) 應(yīng)的載波信號(hào)的初始相位相對(duì)于前一碼元所對(duì)應(yīng)的載波信 號(hào)初始相位無(wú)變化（“1變0不變” ）；當(dāng)然反過(guò)來(lái)也是可 以的。 180 初相為0相 初相為相 相位差與初相無(wú)關(guān) 表：數(shù)字信息序列與已調(diào)載波相位關(guān)系 表41 數(shù)字碼元 101100101 2PSK000 00 1 0 0 00 2 00000 0 已調(diào)載 波每個(gè) 碼元的 相位

2、2DPSK 0 000 （1）1001000110 相對(duì)碼 （2）0110111001 k b k a o 舉例 若定義為2DPSK方式下本碼元初相與前一碼元初相之差， 并設(shè)相“1”、 0相“0”，為了比較，設(shè)2PSK方式 下相“0”、 0相“1”，則數(shù)字信息序列與2PSK、 2DPSK信號(hào)的碼元相位關(guān)系如表所示。 初相為0相 初相為相 的相位絕對(duì)碼 k a )0(相初相為 的相位相對(duì)碼 k b n DPSK調(diào)制原理 2DPSK同樣存在A、B方式矢量圖，圖中虛線表示的參考 矢量代表前一個(gè)碼元已調(diào)載波的相位。B方式下，每個(gè)碼 元的載波相位相對(duì)于參考相位可取 ，所以其相鄰碼元 之間必然發(fā)生載波相位

3、的跳變，接收端可以據(jù)此確定每個(gè) 碼元的起止時(shí)刻（即提供碼元定時(shí)信息），而A方式卻可 能存在前后碼元載波相位連續(xù)。 90 0 0 參考矢量 2 2 0 參考矢量 圖 二相移相信號(hào)矢量圖 （a）方式A (b)方式B n 2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生 在2PSK方式中，由于解調(diào)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)“倒”現(xiàn)象， 即相位模糊現(xiàn)象（相干接收PSK信號(hào)需要提供穩(wěn)定的本地 載波，它的初始相位是0相或是相，完全是隨機(jī)的，因此 很可能使相干載波與接收到的信號(hào)載波反相，于是恢復(fù)出 與發(fā)送碼元相反的碼序列)。因此，在實(shí)際中經(jīng)常采用 2DPSK方式。 用源碼序列 對(duì)載波進(jìn)行相對(duì)（差分）相移鍵控，等效 于將源碼序列 轉(zhuǎn)換為差分碼形式 ，

4、之后對(duì)載波進(jìn)行 絕對(duì)相移鍵控。 絕對(duì)碼和相對(duì)碼之間的關(guān)系為 2DPSK信號(hào)的功率譜密度和帶寬相同于2PSK信號(hào)的功率 譜密度和帶寬 k a k b k a 2PSK(bk) 2DPSK(ak) 2PSK調(diào)制 k a 1k b s T k b 1 kkk bab n 2DPSK信號(hào)的解調(diào) n 相干解調(diào)（同步檢測(cè)法或極性比較法） bk 1 1 0 0 1 0 ak 0 0 1 0 1 1 b(t) c(t) d(t) cp(t) e(t) f(t) a -a a(t) 信息代碼（發(fā)ak） 011100 設(shè)bk-1=1； 2PSK方式下： 相“0” 0相“1” cp(t) a b cedf ak b

5、k-1 2PSK解調(diào) 碼反變換 bk BPF 載波同步 LPF 抽樣判決 位同步 TS 已調(diào)2DPSK信號(hào) t c cos n 差分相干解調(diào)（相位比較法） a cde b cp(t) BPF Ts LPF 抽樣判決 位同步 已調(diào)2DPSK信號(hào) 00110 0011 a(t) b(t) c(t) d(t) cp(t) e(t) 信息代碼（發(fā)ak） 設(shè)bk-1=1； 則：bk 1 1 0 1 1 相“0” 0相“1” 2PSK方式下: 0 1 0)( s kTd接收端判決規(guī)則為： n 舉例：DPSK調(diào)制、解調(diào)過(guò)程 設(shè)源碼序列為 =11010001011101 ，假設(shè)無(wú)傳輸差錯(cuò) k a 0 1 k

6、b k a k b 1k b k a 恢復(fù) 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 kkk bab 1 kkk bba n 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的概念、特點(diǎn) n 用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的振幅、頻率和相 位，稱為多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。分為多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制、 多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制以及多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制三種基本 方式。 n 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的特點(diǎn) w 在相同的碼元傳輸速率下（此時(shí)多元頻帶調(diào)制信號(hào)占在相同的碼元傳輸速率

7、下（此時(shí)多元頻帶調(diào)制信號(hào)占 用與二元信號(hào)相等帶寬用與二元信號(hào)相等帶寬 ，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的信息，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的信息 傳輸速率高于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)傳輸速率高于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng), ,因此提高了信道帶因此提高了信道帶 寬利用率。寬利用率。 w 在相同的信息傳輸速率下，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的碼在相同的信息傳輸速率下，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的碼 元傳輸速率低于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)元傳輸速率低于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) w 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能低于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能低于二進(jìn)制數(shù)字調(diào) 制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。 n 多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制的原理 n 多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制，它是利用載波的多種不

8、同相位 （或相位差）來(lái)表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。 用M種相位 來(lái)表k比特碼元的 種狀態(tài)。假設(shè)相位數(shù) ， 比特碼 元的持續(xù)時(shí)間為 。則M相調(diào)制波可以表示為 式中， 為受調(diào)相位，可有 種不同取值； 下面主要討論四相絕對(duì)相移調(diào)制，記為4PSK或QPSK和 四相相對(duì)相移調(diào)制，記為4DPSK或QDPSK。 k M2 k 2k s T k kcs tnTtgte)cos()()( 0 tkTtgbtkTtga c kk skcsk sin)(cos)( k M,cos kk a kk bsin n 四相絕對(duì)相移鍵控QPSK 四進(jìn)制碼元又稱為雙比特碼元。它的前一信息用a代表， 后一信息比特稱用b代表，雙比特碼

9、元中兩個(gè)信息比特ab 提出按照格雷碼（即反射碼）排列的。它與載波相位的 關(guān)系如下表示。矢量圖如下。 雙比特碼元 載波相位（ k ） ab A方式 B 方式 000 o 45 o 0190 o 135 o 11180 o 225 o 10270 o 315 o 00 11 參考相位 01 10 參考相位 45 00 01 11 10 n QPSK信號(hào)的產(chǎn)生 n 調(diào)相法（B方式） w 注：串/并輸入信號(hào)碼速率等于 ,輸出信號(hào)碼速率等 于 ，a支路和b支路信號(hào)的碼元寬度為 ， 為 二進(jìn)制信號(hào)碼元寬度。 串/并 變換 平衡 調(diào)制器 平衡 調(diào)制器 載波 振蕩 相加移相 2 輸入 同向支路a 正交支路b

10、t c cos t c sin 輸出 (a) (b) b(0) b(1) a(0)a(1) (1,0) (1,1) (0,1) (0,0) b R b R2/1 s T2 s T 1 1 0 1 0 0 1 0 ab cosct-cosct -cosct cosct I(t) -sinct-sinct sinct sinct Q(t) 4PSK移相 45135225 315 表 QPSK 信號(hào)相位編碼邏輯關(guān)系 a1001 b1100 a 平衡調(diào)制器輸出0o180 o 180 o 0o b 平衡調(diào)制器輸出270 o 270 o 90 o 90 o 合成相位315o225 o 135 o 45 o

11、 n QPSK信號(hào)的產(chǎn)生 n 相位選擇法 w QPSK信號(hào)的特點(diǎn)：在信號(hào)空間（星座圖）有4個(gè)均勻分 布在同圓上（恒包絡(luò)）上的信號(hào)點(diǎn)（星點(diǎn)），4個(gè)不同相 位載波互為正交。即說(shuō)明：已調(diào)信號(hào)的幅度相等，依靠 不同相位來(lái)區(qū)分各信號(hào) 串/并 變換 輸入 邏輯選相電路 四相載波發(fā)生器 帶通 濾波器 輸出 45 135 225 315 n QPSK信號(hào)的功率譜特性 串并變換器將輸入的二進(jìn)制序列依次分為兩個(gè)并行的雙 極性序列。a序列和b序列的碼元周期為輸入的二進(jìn)制序列碼 元周期的2倍，碼元傳輸速率為輸入的二進(jìn)制序列碼元傳輸速 率的1/2。 設(shè)輸入的二進(jìn)制序列的碼元傳輸速率為 ，則QPSK的第一 個(gè)零點(diǎn)以內(nèi)的頻

12、帶寬度為 。此時(shí)的頻帶利用率為1B/Hz。 s f s fB c f2/ sc ff 2/ sc ff f n QPSK信號(hào)的解調(diào) n 相干解調(diào) QPSK可以看作兩個(gè)正交的2PSK的合成，因此QPSK解調(diào)器由 兩個(gè)2PSK信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成 平衡 調(diào)制器 平衡 調(diào)制器 相干 載波 移相 2 t c cos t c sin 輸出 低通 濾波器 低通 濾波器 抽樣 判決 抽樣 判決 定時(shí) 定時(shí) 并/串 變換 a b 已調(diào)QPSK信號(hào) n 四相差分相移鍵控DQPSK n 相對(duì)移相調(diào)制利用前后碼元之間的相對(duì)相位變化來(lái)表 示數(shù)字信息。 k D 雙比特碼元 載波相位（） ab A方式 B 方式 000 o

13、 45 o 0190 o 135 o 11180 o 225 o 10270 o 315 o 00 11 參考相位 01 10 參考相位 45 00 01 11 10 n DQPSK信號(hào)的產(chǎn)生 n 碼變換加調(diào)相法（A方式） 碼變換 平衡 調(diào)制器 平衡 調(diào)制器 載波 振蕩 相加 移相 4 輸入輸出 串/并 變換 移相 4 絕對(duì)碼 相對(duì)碼 碼變換器的功能：將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換成相對(duì)碼 (設(shè)QDPSK的參考相位為0，采用A方式矢量圖) n 舉例：DQPSK信號(hào)（差分碼及其相位） 輸入序列 0111001011011000 QPSK90 o 18 0 o 0 o 270 o 18 0 o 90 o 270 o

14、 0 o QDPSK90 o 270 o 270 o 18 0 o 0 o 90 o 0 o 0 o 相對(duì)序列 0110101100010000 絕對(duì)碼 相對(duì)碼 表 QDPSK信號(hào)相位編碼邏輯關(guān)系 雙比特碼元 載波相位變化 abA方式 000 o 0190 o 11180 o 10270 o )( k D 前一對(duì)碼元的相位狀態(tài)： 0 270 90 90 180 0 0 270 n DQPSK信號(hào)的產(chǎn)生 n 碼變換加相位選擇法（B方式） DQPSK信號(hào)相位選擇法與產(chǎn)生QPSK信號(hào)的框圖相同。區(qū)別 之處在于：這里的邏輯選相電路除了完成選擇載波的相位 外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換成相對(duì)碼的功能。 串/并

15、 變換 輸入 邏輯選相電路 四相載波發(fā)生器 帶通 濾波器 輸出 45 135 225 315 n DQPSK信號(hào)的解調(diào) n 相干解調(diào)（極性比較法） 這里碼變換器的功能恰好與發(fā)送端的相反，它需要將判 決器輸出的相對(duì)碼恢復(fù)成絕對(duì)碼。 輸出 平衡 調(diào)制器 平衡 調(diào)制器 載波 振蕩 移相 4 已調(diào)DQPSK信號(hào) 移相 4 并/串 變換 碼變換 低通 濾波器 抽樣 判決 碼元 形成 定時(shí) 低通 濾波器 抽樣 判決 碼元 形成 定時(shí) QPSK解調(diào)碼變換 n 差分相干解調(diào)（相位比較法） 相位比較法適用于接收A方式規(guī)定的相位關(guān)系的QDPSK信 號(hào)。這種解調(diào)方法與極性比較法相比，相位比較法解調(diào)的原 理就是直接比

16、較前后碼元的相位。 相乘器 相乘器 延遲 TS 移相 4 輸出 移相 4 并/串 變換 低通 濾波器 抽樣 判決 碼元 形成 定時(shí) 低通 濾波器 抽樣 判決 碼元 形成 定時(shí) 已調(diào)DQPSK信號(hào) 四相相移鍵控四相相移鍵控QPSKQPSK 2 ) 1(2cos 2 itf T E S c s s QPSK 4 , 3 , 2 , 10iTt s s T 是符號(hào)間隙是符號(hào)間隙, ,等于兩個(gè)比特周期等于兩個(gè)比特周期, ,上式可進(jìn)一步寫上式可進(jìn)一步寫 成：成： 2 ) 1sin()2sin( 2 ) 1cos()2cos( 2 )( itfitf T E tS cc s s QPSK QPSKQPSK

17、信號(hào)可寫成：信號(hào)可寫成： QPSKQPSK頻帶利用率比頻帶利用率比BPSKBPSK系統(tǒng)提高了一倍。而載波相位共有系統(tǒng)提高了一倍。而載波相位共有 四個(gè)可能的取值，對(duì)應(yīng)于四個(gè)已調(diào)信號(hào)的矢量圖。四個(gè)可能的取值，對(duì)應(yīng)于四個(gè)已調(diào)信號(hào)的矢量圖。QPSKQPSK信號(hào)信號(hào) 也可看成是載波相互正交的兩個(gè)也可看成是載波相互正交的兩個(gè)BPSKBPSK信號(hào)之和。信號(hào)之和。 450 450 Q I 圖圖4-5 QPSK4-5 QPSK信號(hào)矢量圖信號(hào)矢量圖 （a a） /4 /4 系統(tǒng)系統(tǒng) Q I （b b） /2 /2 系統(tǒng)系統(tǒng) 對(duì)于對(duì)于 /4/4系統(tǒng)系統(tǒng)QPSKQPSK也可用類似的方法實(shí)現(xiàn)。只要把兩也可用類似的方法實(shí)

18、現(xiàn)。只要把兩 個(gè)載波個(gè)載波coswctcoswct和和sinwctsinwct分別用分別用coscos（w wc ct+45t+450 0）和）和sinsin （w wc ct+45t+450 0）代替就可以了。）代替就可以了。 QPSKQPSK在加性白噪聲信在加性白噪聲信 道下與道下與BPSKBPSK的的誤碼性誤碼性 能相同。能相同。 )27. 4() 2 ( o b QPSK N E QPe 由于在相同的帶寬情況下，由于在相同的帶寬情況下，QPSKQPSK較較BPSKBPSK發(fā)送發(fā)送 數(shù)據(jù)多一倍。因此，數(shù)據(jù)多一倍。因此，QPSK QPSK 頻譜利用率高一倍頻譜利用率高一倍。 QPSKQPS

19、K信號(hào)的功率譜和帶寬為：信號(hào)的功率譜和帶寬為： )28.4() )(2 )(2 () )(2 )(2 ( 22 bc bc bc bc bQPSK Tff TffSin Tff TffSin EP 與與BPSKBPSK相似，相似，QPSKQPSK也可以通過(guò)差分編碼來(lái)進(jìn)也可以通過(guò)差分編碼來(lái)進(jìn) 行非相干解調(diào)。行非相干解調(diào)。 交錯(cuò)正交四相相移鍵控（交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSKOQPSK） nQPSKQPSK信號(hào)的幅度是恒定的，然而當(dāng)信號(hào)的幅度是恒定的，然而當(dāng)QPSKQPSK進(jìn)行進(jìn)行 波形成時(shí)，由于實(shí)際信道是帶限的，要經(jīng)過(guò)帶波形成時(shí)，由于實(shí)際信道是帶限的，要經(jīng)過(guò)帶 通濾波，所以限帶后的通濾波，所以

20、限帶后的QPSKQPSK將將失去恒包絡(luò)的失去恒包絡(luò)的 性質(zhì)性質(zhì)。并且偶爾發(fā)生的。并且偶爾發(fā)生的180180度的相移，會(huì)導(dǎo)致度的相移，會(huì)導(dǎo)致 信號(hào)的包絡(luò)在瞬時(shí)間信號(hào)的包絡(luò)在瞬時(shí)間通過(guò)零點(diǎn)通過(guò)零點(diǎn)，反映在頻譜方，反映在頻譜方 面，會(huì)出現(xiàn)邊瓣和頻譜加寬的現(xiàn)象。為了防止面，會(huì)出現(xiàn)邊瓣和頻譜加寬的現(xiàn)象。為了防止 旁瓣再生和頻譜擴(kuò)展，必須使用效率較低的線旁瓣再生和頻譜擴(kuò)展，必須使用效率較低的線 性放大器放大性放大器放大QPSKQPSK信號(hào)。對(duì)放大器線性度敏信號(hào)。對(duì)放大器線性度敏 感。感。 n交錯(cuò)交錯(cuò)QPSKQPSK（OQPSKOQPSK）對(duì)出現(xiàn)旁瓣和頻譜加寬）對(duì)出現(xiàn)旁瓣和頻譜加寬 等有害現(xiàn)象不敏感，可以得

21、到效率高的放大。等有害現(xiàn)象不敏感，可以得到效率高的放大。 QPSKQPSK由于兩個(gè)信道上的數(shù)據(jù)沿對(duì)齊，所以在碼元轉(zhuǎn)換點(diǎn)由于兩個(gè)信道上的數(shù)據(jù)沿對(duì)齊，所以在碼元轉(zhuǎn)換點(diǎn) 上，當(dāng)兩個(gè)信道上只有一路數(shù)據(jù)改變極性時(shí)，上，當(dāng)兩個(gè)信道上只有一路數(shù)據(jù)改變極性時(shí)，QPSKQPSK信號(hào)信號(hào) 的相位，將發(fā)生的相位，將發(fā)生9090突變；當(dāng)兩個(gè)信道上數(shù)據(jù)同時(shí)改變極性突變；當(dāng)兩個(gè)信道上數(shù)據(jù)同時(shí)改變極性 時(shí)，時(shí)，QPSKQPSK信號(hào)的相位將發(fā)生信號(hào)的相位將發(fā)生180180突變。突變。 QPSK的相位關(guān)系圖 OQPSKOQPSK信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，是將輸入數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)分路器分成信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，是將輸入數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)分路器分成 奇偶兩路。并使其在

22、時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)一個(gè)碼元間隔，奇偶兩路。并使其在時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)一個(gè)碼元間隔， 然后再對(duì)兩個(gè)正交的載波進(jìn)行然后再對(duì)兩個(gè)正交的載波進(jìn)行BPSKBPSK調(diào)制，疊加成為調(diào)制，疊加成為 OQPSKOQPSK信號(hào)，調(diào)制框圖如圖信號(hào)，調(diào)制框圖如圖4-104-10所示。所示。 OQPSK OQPSK信號(hào)調(diào)制器信號(hào)調(diào)制器 OQPSK OQPSK信號(hào)解調(diào)器信號(hào)解調(diào)器 I I信道和信道和Q Q信道的兩個(gè)數(shù)據(jù)流，每次只有其中一個(gè)可能發(fā)生信道的兩個(gè)數(shù)據(jù)流，每次只有其中一個(gè)可能發(fā)生 極性轉(zhuǎn)換。輸出的極性轉(zhuǎn)換。輸出的OQPSKOQPSK信號(hào)的信號(hào)的相位只有相位只有 跳變跳變，而沒(méi)，而沒(méi) 有有 的的 相位跳變，同時(shí)經(jīng)濾波及限幅

23、后的功率譜旁瓣較小，相位跳變，同時(shí)經(jīng)濾波及限幅后的功率譜旁瓣較小， 這是這是OQPSKOQPSK信號(hào)在實(shí)際信道中的頻譜特性優(yōu)于信號(hào)在實(shí)際信道中的頻譜特性優(yōu)于QPSKQPSK信號(hào)的信號(hào)的 主要原因。主要原因。 OQPSKOQPSK，I I，Q Q信道波形及相位路徑圖信道波形及相位路徑圖 2 OQPSK OQPSK相位關(guān)系圖相位關(guān)系圖 /4-QPSK/4-QPSK特點(diǎn)特點(diǎn) n /4-QPSK/4-QPSK調(diào)制是調(diào)制是OQPSKOQPSK和和QPSKQPSK在實(shí)際最大相位變化進(jìn)在實(shí)際最大相位變化進(jìn) 行折衷。行折衷。在在 /4-QPSK/4-QPSK中，最大相位變化限制在中，最大相位變化限制在 135

24、135度，度， 而而QPSKQPSK是是180180度，度，OQPSKOQPSK是是9090度度。因此帶限。因此帶限 /4-/4- QPSKQPSK信號(hào)比帶限信號(hào)比帶限QPSKQPSK有更好的恒包絡(luò)性質(zhì)，但是對(duì)包有更好的恒包絡(luò)性質(zhì)，但是對(duì)包 絡(luò)變化方面比絡(luò)變化方面比OQPSKOQPSK要敏感。要敏感。 n /4-QPSK/4-QPSK可以用相干或非相干方法進(jìn)行解調(diào)可以用相干或非相干方法進(jìn)行解調(diào)。非相干檢。非相干檢 測(cè)將大大簡(jiǎn)化接收機(jī)的設(shè)計(jì)。在采用差分編碼后，測(cè)將大大簡(jiǎn)化接收機(jī)的設(shè)計(jì)。在采用差分編碼后， /4-/4- QPSKQPSK可成為可成為 /4-DQPSK/4-DQPSK。 n在多徑擴(kuò)展

25、和衰落的情況下，在多徑擴(kuò)展和衰落的情況下， /4-QPSK/4-QPSK比比OQPSKOQPSK的性的性 能更好。能更好。 n通常，通常， /4-QPSK /4-QPSK 采用采用差分編碼差分編碼，以便在恢復(fù)載波中存在，以便在恢復(fù)載波中存在 的相位模糊時(shí)，實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)或相干解調(diào)。的相位模糊時(shí)，實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)或相干解調(diào)。 /4-QPSK/4-QPSK信號(hào)的性能信號(hào)的性能 /4-QPSK/4-QPSK信號(hào)具有頻譜特性好，功率效率高，信號(hào)具有頻譜特性好，功率效率高， 抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)?？垢蓴_能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 可以在可以在25KHz25KHz帶寬內(nèi)傳輸帶寬內(nèi)傳輸32 Kb/s32 Kb/s數(shù)字信息，從數(shù)

26、字信息，從 而有效地提高頻譜利用率，增大了系統(tǒng)容量。而有效地提高頻譜利用率，增大了系統(tǒng)容量。 對(duì)于大功率系統(tǒng)，易進(jìn)入非線性，從而破壞了對(duì)于大功率系統(tǒng)，易進(jìn)入非線性，從而破壞了 線性調(diào)制的特征，因而在數(shù)字移動(dòng)通信中，特線性調(diào)制的特征，因而在數(shù)字移動(dòng)通信中，特 別是小功率系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。別是小功率系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。 最小移頻鍵控(MSK)(MSK) nMSK MSK 是一種特殊的是一種特殊的CPFSKCPFSK（相位連續(xù)的移頻鍵（相位連續(xù)的移頻鍵 控方式），調(diào)制指數(shù)為控方式），調(diào)制指數(shù)為0.50.5 h=0.5 h=0.5時(shí)，滿足在碼元交替點(diǎn)相位連續(xù)的條時(shí)，滿足在碼元交替點(diǎn)相位連續(xù)的條 件件 h

27、=0.5 h=0.5是移頻鍵控為保證良好誤碼性能所是移頻鍵控為保證良好誤碼性能所 允許的最小調(diào)制指數(shù)允許的最小調(diào)制指數(shù) h=0.5 h=0.5時(shí)，波形相關(guān)系數(shù)為時(shí)，波形相關(guān)系數(shù)為0 0，信號(hào)是正，信號(hào)是正 交的交的 nMSKMSK也是一類特殊形式的也是一類特殊形式的OQPSKOQPSK，用半正弦，用半正弦 脈沖取代脈沖取代OQPSKOQPSK的基帶矩形脈沖的基帶矩形脈沖 圖圖4-21 MSK4-21 MSK信號(hào)波形信號(hào)波形 MSKMSK信號(hào)的產(chǎn)生信號(hào)的產(chǎn)生 MSKMSK的調(diào)制器的調(diào)制器 MSKMSK信號(hào)的解調(diào)信號(hào)的解調(diào) nMSK信號(hào)的解調(diào)，可以采用相干解調(diào)，也可采 用非相干解調(diào)，電路形式亦有多

28、種。 n非相干解調(diào)不需復(fù)雜的載波提取電路，但性能 稍差。相干解調(diào)電路，必須產(chǎn)生一個(gè)本地相干 載波，其頻率和相位必須與載波頻率和相位保 持嚴(yán)格的同步。 n在MSK信號(hào)中，載頻分量已被抑制，故不能直 接采用鎖相環(huán)或窄帶濾波器從信號(hào)中提取，因 此必須對(duì)MSK信號(hào)進(jìn)行某種非線性處理。 MSKMSK信號(hào)的特征 n已調(diào)制信號(hào)幅度是恒定的已調(diào)制信號(hào)幅度是恒定的 n在一個(gè)碼元周期內(nèi)，信號(hào)包含在一個(gè)碼元周期內(nèi)，信號(hào)包含1/41/4載波周載波周 期整數(shù)倍期整數(shù)倍 n 碼元轉(zhuǎn)換時(shí)，相位連續(xù)無(wú)突變碼元轉(zhuǎn)換時(shí)，相位連續(xù)無(wú)突變 n 信號(hào)頻偏嚴(yán)格等于信號(hào)頻偏嚴(yán)格等于 1/4 Tb 1/4 Tb，調(diào)制指數(shù)，調(diào)制指數(shù) 為為0.

29、50.5 n 信號(hào)相位在一個(gè)碼元周期內(nèi)變化信號(hào)相位在一個(gè)碼元周期內(nèi)變化/2/2 MSKMSK信號(hào)的功率譜密度 高斯濾波最小移頻鍵控高斯濾波最小移頻鍵控GMSKGMSK nMSKMSK調(diào)制方式已在一些通信系統(tǒng)中得到應(yīng)調(diào)制方式已在一些通信系統(tǒng)中得到應(yīng) 用。但是，就移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，通常要用。但是，就移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，通常要 在在25kHz25kHz的信道間隔中傳輸?shù)男诺篱g隔中傳輸16kbit/s16kbit/s的數(shù)字的數(shù)字 信號(hào)，鄰道輻射功率要求低于信號(hào)，鄰道輻射功率要求低于-70-70到到-80dB-80dB， 顯然顯然MSKMSK信號(hào)不能滿足。而另一種數(shù)字調(diào)信號(hào)不能滿足。而另一種數(shù)字調(diào) 制方式制方式GMSKGMSK能很好地滿足要求。能很好地滿足要求。 GMSK n要求帶外輻射功率為要求帶外輻射功率為-60-60-80dB-80dB nGMSKGMSK是是GSMGSM的優(yōu)選方案的優(yōu)選方案 1 1 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在原實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在原MSKMSK調(diào)制器增加前置濾波器調(diào)制器增加前置濾波器 2 2 對(duì)前置濾波器的要求對(duì)前置濾波器的要求 帶寬窄且為銳截止型帶寬窄且為銳截止型 有較低的過(guò)脈沖響應(yīng)有較低的過(guò)脈沖響應(yīng) 保持輸出脈沖的面積不變保持輸出脈沖的面積不變 3 3 目的：抑制高頻分量，防止過(guò)量的瞬時(shí)頻率偏移、以目的：抑制高頻分量，防止過(guò)量的瞬時(shí)