cp78多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)MASK和MFSK

1、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的定義和特點MASKMFSK7.8 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)-MASK和MFSK二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)特點優(yōu)點：較好的抗干擾能力；缺點：頻帶利用率較低，使其在實際應(yīng)用中受到一些限制。在信道頻帶受限時，為了提高頻帶利用率，通常采用多進(jìn)制。在一樣的信息傳輸速率下：假設(shè)增加進(jìn)制數(shù)M：碼元傳輸速率(RB)M (RB)2 ;減小信號帶寬，節(jié)約頻帶資源； (B)M(B)2 提高系統(tǒng)頻帶利用率在信息傳輸速率不變的情況下， 通過增加進(jìn)制數(shù)M，可以降低碼元傳輸速率，從而減小信號帶寬，節(jié)約頻帶資源，提高系統(tǒng)頻帶利用率。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)特點優(yōu)點：頻帶利用率較高；在一樣的碼元傳輸速率下：假設(shè)增加進(jìn)制數(shù)M：

2、多進(jìn)制的信息傳輸速率高于二進(jìn)制：信號帶寬，(B)M = (B)2；提高系統(tǒng)頻帶利用率當(dāng)信道頻帶受限時，采用M進(jìn)制數(shù)字調(diào)制可以增大信息傳輸速率，提高頻帶利用率。缺點：抗噪聲性能下降，增加信號功率和實現(xiàn)上的復(fù)雜性。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)。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的定義多進(jìn)制數(shù)字基帶信號：在每個符號時間間隔0tTs內(nèi)，可能發(fā)送的符號有M種，分別為s1(t)：s2(t)， ， sM(t)。在實際應(yīng)用中，通常取M=2N，N為大于1的正整數(shù)。假設(shè)用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號去調(diào)制載波的振幅、頻率或相位，相應(yīng)地產(chǎn)生:多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制-MASK多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制-MFSK多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制-

3、MPSK多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的定義和特點MASKMFSK7.8 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)- MASK和MFSK多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制(MASK)MASK又稱多電平調(diào)制，是指用具有多個電平的隨機基帶脈沖序列對載波進(jìn)展振幅調(diào)制。(a)四進(jìn)制數(shù)字基帶信號的時間波形 (b)4ASK信號的時間波形4ASK信號的波形分解MASK信號等于M個2ASK信號之和MASK信號與二進(jìn)制ASK信號產(chǎn)生的方法類似，解調(diào)方式也相似。MASK信號的時域表示M進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制信號可表示為M進(jìn)制數(shù)字基帶信號與正弦載波相乘的形式，其時域表達(dá)式為 eMASK(t)=g(t)為高度為1，寬度為Ts的矩形脈沖；an為幅值，共有M種取值，an0,

4、1, , M-1， an =0 發(fā)送概率為P01, 發(fā)送概率為P1M-1, 發(fā)送概率為PM-1 且 MASK信號可以看成M個在時間上不重疊的OOK信號的疊加，所以：MASK信號的功率譜是M個OOK信號功率譜的疊加，疊加后的譜構(gòu)造很復(fù)雜。但就信號帶寬而言，MASK信號的帶寬與該OOK信號的帶寬一樣，即： MASK信號的帶寬其中：(RB)M - 多進(jìn)制碼元速率； TS - 多進(jìn)制碼周期。MASK信號的頻帶利用率 - 一般情況下采用碼元速率形式的頻帶利用率與2ASK系統(tǒng)一樣，不能反映多進(jìn)制的高頻帶利用率特點信息速率形式的頻帶利用率-能反映多進(jìn)制的高頻帶利用率特點MASK系統(tǒng)的抗噪聲性能假設(shè)采用同步檢

5、測法，在M個電平等概發(fā)送的情況下，可推導(dǎo)出： 式中：r= 為信噪比； Ps為信號功率?？梢?，M越大，MASK系統(tǒng)抗噪聲性能越差。 (1) 傳輸效率高；(2) 抗衰落能力差； (3) 在接收機輸入平均信噪比相等的情況下，MASK系統(tǒng)的誤碼率比2ASK系統(tǒng)要高；(4) 電平數(shù)M越大，設(shè)備越復(fù)雜。 MASK信號的特點總結(jié)多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的定義和特點MASKMFSK7.8 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)- MASK和MFSK多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制(MFSK)MFSK是指用多個頻率不同的正弦波分別代表不同的數(shù)字信號。在某一碼元時間內(nèi)只發(fā)送其中一個頻率。(a) 4FSK信號波形f3f1f2f4TTTTtf1f2f3f4

6、00011011(b) 4FSK信號的取值MFSK信號的產(chǎn)生邏輯電路串/并變換f1門電路f2門電路fm門電路12M12M輸入相加器MFSK信號的解調(diào)邏輯電路帶通f1檢波器帶通f2檢波器帶通fm檢波器12M輸出BPF抽樣判決多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制系統(tǒng)的組成方框圖無線尋呼系統(tǒng)中四電平調(diào)頻頻率配置方案MFSK信號的功率譜和帶寬 設(shè)MFSK信號碼元的寬度為TS，傳輸速率RB=1/TS(Baud)= fSMFSK信號可以看作由m個振幅一樣、載頻不同、時間上互不相容的2ASK信號疊加的結(jié)果。MFSK信號的頻帶利用率MFSK系統(tǒng)的抗噪聲性能MFSK信號采用非相干解調(diào)時的誤碼率為式中, r為平均接收信號的信噪比。 MFSK信號采用相干解調(diào)時的誤碼率為多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制系統(tǒng)誤碼率性能曲線實線-相干解調(diào)方式虛線-非相干解調(diào)方式可以看出：多進(jìn)制性能不如二進(jìn)制在r一定的情況下，M越大，誤碼率Pe也越大，性能越差。相干解調(diào)優(yōu)于非相干解調(diào)(1) 在傳信率一定時，由于采用多進(jìn)制，每個碼元包含的信息量增加，碼元寬度加寬，因而在信號電平一定時每個碼元的能量增加。(2)