第6章-數(shù)字調(diào)制技術(shù)課件

無(wú)線通信原理與應(yīng)用第六章移動(dòng)無(wú)線電中的調(diào)制技術(shù)1無(wú)線通信原理與應(yīng)用第六章移動(dòng)無(wú)線電中的調(diào)制技術(shù)1主要內(nèi)容調(diào)制技術(shù)概述無(wú)線移動(dòng)通信對(duì)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的要求線路碼及其頻譜脈沖成形信號(hào)空間概念線性調(diào)制技術(shù)

恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)2主要內(nèi)容調(diào)制技術(shù)概述2調(diào)制技術(shù)概述調(diào)制的定義調(diào)制的分類數(shù)字調(diào)制的優(yōu)越性數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容兩類數(shù)字調(diào)制技術(shù)3調(diào)制技術(shù)概述調(diào)制的定義3調(diào)制的定義將要傳輸?shù)男盘?hào)變換為適合信道特性的形式過程。要傳輸?shù)男盘?hào)——調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)——已調(diào)信號(hào)。在接收端需將已調(diào)信號(hào)還原成原始信號(hào)，該過程稱為解調(diào)。4調(diào)制的定義將要傳輸?shù)男盘?hào)變換為適合信道特性的形式過程。4調(diào)制的分類調(diào)制信號(hào)的類型：模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制已調(diào)信號(hào)是否是調(diào)制信號(hào)的線性搬移：線性調(diào)制和非線性調(diào)制已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)：恒包絡(luò)調(diào)制、非恒包絡(luò)調(diào)制已調(diào)信號(hào)的相位：連續(xù)相位調(diào)制、非連續(xù)相位調(diào)制5調(diào)制的分類調(diào)制信號(hào)的類型：模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制5數(shù)字調(diào)制的優(yōu)越性更強(qiáng)的抗干擾和抗噪聲能力；便于進(jìn)行差錯(cuò)控制；易于復(fù)用各種不同形式的信息；更好的安全保密性能；可采用復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)；便于實(shí)現(xiàn)軟件無(wú)線電。6數(shù)字調(diào)制的優(yōu)越性更強(qiáng)的抗干擾和抗噪聲能力；6數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（1）正交基的設(shè)計(jì)和選擇（傳統(tǒng)上是正弦波）：此設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)已調(diào)信號(hào)與信道特性的最大相容。在正交基上的最佳已調(diào)信號(hào)集或信號(hào)星座的設(shè)計(jì)：星座的外形或說星座的最小閉包特性的研究，目標(biāo)是使星座的平均能量最小（BER一定情況下）；星座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性研究，它決定了在接收空間中對(duì)信號(hào)點(diǎn)的判決區(qū)的劃分，而最佳的判決區(qū)劃分會(huì)使得信號(hào)檢測(cè)的差錯(cuò)概率最小，這在某種程度上確定了解調(diào)器的結(jié)構(gòu)；星座的維數(shù)設(shè)計(jì)，它在一定意義上決定了信道的帶寬利用率。7數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（1）正交基的設(shè)計(jì)和選擇（傳統(tǒng)上是正弦數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（2）信息比特空間到已調(diào)信號(hào)集的映射關(guān)系：現(xiàn)代調(diào)制映射規(guī)則是按某種規(guī)則將信息符號(hào)映射到比信息符號(hào)集更大的調(diào)制信號(hào)集，即調(diào)制本身將引入調(diào)制信息序列之間的一定約束關(guān)系。這種映射的目標(biāo)有兩個(gè)：在統(tǒng)計(jì)特性上將盡可能多的信息符號(hào)映射為能量較小的信號(hào)點(diǎn)。使不同調(diào)制信號(hào)序列之間的歐氏距離盡可能大。解調(diào)設(shè)計(jì)：可劃分為相干解調(diào)與非相干解調(diào)；一般情況下相干解調(diào)比非相干解調(diào)有3dB的能量增益。解調(diào)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)只有一個(gè)，就是使信息符號(hào)接收的差錯(cuò)概率最小。8數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（2）信息比特空間到已調(diào)信號(hào)集的映射關(guān)數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（3）調(diào)制解調(diào)器的復(fù)雜性研究：即使一個(gè)非常良好的調(diào)制方式和相應(yīng)的解調(diào)方式，如果其時(shí)間開銷（即時(shí)延和速度）和空間的開銷（即設(shè)備量）是通信要求或者技術(shù)水平難以達(dá)到的，那么這一調(diào)制解調(diào)方式仍然不可取。

9數(shù)字調(diào)制解調(diào)的研究?jī)?nèi)容（3）調(diào)制解調(diào)器的復(fù)雜性研究：即使一個(gè)兩大類適用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)線性調(diào)制：特點(diǎn)是調(diào)制過程表現(xiàn)為對(duì)基帶信號(hào)譜的簡(jiǎn)單搬移，因此具有較窄的主瓣，但不能保證已調(diào)信號(hào)的相位連續(xù)變化。連續(xù)相位的頻率調(diào)制：特點(diǎn)為已調(diào)信號(hào)相位連續(xù)變化，已調(diào)信號(hào)包絡(luò)恒定（恒包絡(luò)調(diào)制）。但屬于非線性調(diào)制，即射頻譜并不是基帶譜的簡(jiǎn)單搬移，因此往往具有較寬的主瓣。10兩大類適用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)線性調(diào)制：特點(diǎn)是調(diào)制過程表現(xiàn)為對(duì)基帶例：美國(guó)的蜂窩系統(tǒng)DAMPS和日本的蜂窩系統(tǒng)PDC以及日本的無(wú)繩系統(tǒng)PHS（“小靈通”）均采用π/4DQPSK

調(diào)制，屬線性調(diào)制。又例：GSM系統(tǒng)采用GMSK調(diào)制，屬恒包絡(luò)調(diào)制。π/4DQPSK即π/4差分正交相位鍵控GMSK即高斯最小頻移鍵控

11例：美國(guó)的蜂窩系統(tǒng)DAMPS和日本的蜂窩系統(tǒng)PDC以及日本的無(wú)線移動(dòng)通信對(duì)調(diào)制技術(shù)的要求基本要求——功率效率和帶寬效率一句話描述：一個(gè)令人滿意的調(diào)制方案要能在低接收信噪比的條件下提供小的誤比特率（BER），對(duì)抗多徑和衰落情況性能良好。占用最小的帶寬，并且容易實(shí)現(xiàn)，價(jià)格低廉。12無(wú)線移動(dòng)通信對(duì)調(diào)制技術(shù)的要求基本要求——功率效率和帶寬效率1功率效率（1）功率效率：以達(dá)到一定的解調(diào)輸出誤比特率（如10－5）所需要的接收機(jī)輸入端的數(shù)字信噪比Eb／N0來度量。用加性高斯白噪聲信道中的誤比特性能來體現(xiàn)。<數(shù)字信噪比>：即Eb／N0

，每比特能量與噪聲功率譜密度之比。13功率效率（1）功率效率：以達(dá)到一定的解調(diào)輸出誤比特13功率效率（2）設(shè)已調(diào)信號(hào)平均功率為S(W)，總的噪聲功率為N(W)，信號(hào)帶寬為B(Hz)。則，相比較于模擬信號(hào)的信噪比S/N，將Eb/N0稱作數(shù)字信號(hào)的信噪比。后者是前者的歸一化值，用比特率和帶寬的比值進(jìn)行歸一化。Eb/N0也沒有量綱。14功率效率（2）設(shè)已調(diào)信號(hào)平均功率為S(W)，總的噪聲功率為N功率效率（3）如右圖，最下面的“瀑布”曲線是2PSK相干解調(diào)的誤碼率曲線，稍往上是2DPSK差分相干解調(diào)的誤碼率曲線。由于達(dá)到同一誤碼率水平，后者需要更大的Eb/N0，所以，2PSK相干解調(diào)相對(duì)于2DPSK差分相干解調(diào)具有更高的功率效率。注意：大的Eb/N0可以通過增加信號(hào)發(fā)射功率來獲得。15功率效率（3）如右圖，最下面的“瀑布”曲線是2PSK相干解調(diào)帶寬效率（1）帶寬效率：設(shè)已調(diào)信號(hào)占據(jù)的帶寬為BHz（常對(duì)應(yīng)為頻譜主瓣寬度），所傳輸?shù)幕鶐盘?hào)的數(shù)據(jù)速率為Rbit/s，則該調(diào)制方式的帶寬效率為：帶寬效率有一個(gè)基本的上限，香農(nóng)的信道編碼理論指出，在一個(gè)任意小的差錯(cuò)概率下，最大的帶寬效率受限于信道內(nèi)的噪聲，即信道容量公式：其中，C是信道容量，B是RF帶寬，S/N信噪比。16帶寬效率（1）帶寬效率：設(shè)已調(diào)信號(hào)占據(jù)的帶寬為BHz（帶寬效率（2）在基帶數(shù)據(jù)速率相同的情況下，四進(jìn)制基帶數(shù)據(jù)比二進(jìn)制基帶數(shù)據(jù)的符號(hào)（Symbol）寬度大一倍（RS,4＝0.5RS,2），即：TS,4＝2TS,2。在采用雙極性不歸零碼時(shí)，第一零點(diǎn)帶寬為：

B＝1／TS。 所以，就未調(diào)制的基帶信號(hào)而言，

B4＝0.5B2。因此，四進(jìn)制調(diào)制帶寬效率是二進(jìn)制調(diào)制的二倍，也就是說，相同基帶傳輸速率（比特率）情況下，多進(jìn)制調(diào)制具有更高的帶寬效率。17帶寬效率（2）在基帶數(shù)據(jù)速率相同的情況下，四進(jìn)制基帶數(shù)據(jù)比二帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（1）已調(diào)信號(hào)一般具有如圖所示的頻譜（功率譜密度，PSD）。由于信號(hào)功率相對(duì)集中于載頻fc附近的一定范圍內(nèi)（圖中紅色陰影部分），所以已調(diào)信號(hào)又稱作帶通信號(hào)。18帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（1）已調(diào)信號(hào)一般具有如圖所示的頻譜帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（2）帶通信號(hào)一般可以表示為：

其中，g(t)稱作帶通信號(hào)s(t)的等效復(fù)基帶信號(hào)，它代表著s(t)的包絡(luò)和相位，即有

如果g(t)的功率譜為Pg(f)，則s(t)的功率譜PS(f)為：

19帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（2）帶通信號(hào)一般可以表示為：19帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（3）

調(diào)制

復(fù)基帶信號(hào)的PSD

帶通（已調(diào)）信號(hào)的PSD20帶通信號(hào)和等效復(fù)基帶信號(hào)（3）調(diào)制復(fù)基帶信號(hào)的常用的帶寬定義絕對(duì)帶寬：信號(hào)的非零值功率譜密度在頻率上占用的范圍。零點(diǎn)－零點(diǎn)帶寬：頻譜主瓣寬度。3dB帶寬（半功率帶寬）：功率譜密度下降到峰值功率的一半，即低于峰值功率3dB時(shí)的頻率范圍。21常用的帶寬定義絕對(duì)帶寬：信號(hào)的非零值功率譜密度在頻率上占用的功率效率和帶寬效率的折中（1）在數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要在帶寬效率和功率效率之間進(jìn)行折中。例如對(duì)信息信號(hào)增加差錯(cuò)控制編碼會(huì)提高已調(diào)信號(hào)占用的帶寬，也就是降低了帶寬效率，但同時(shí)對(duì)于給定的誤比特率所需的接收功率降低了，于是以帶寬效率換取了功率效率。無(wú)編碼有編碼22功率效率和帶寬效率的折中（1）在數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要

功率效率和帶寬效率的折中（2） 另一方面，更多進(jìn)制的相位調(diào)制方案降低了調(diào)制信號(hào)占用的帶寬，但是同時(shí)增加了達(dá)到同樣的誤比特率所需的信噪比。下表是不同M值的MPSK的比較，這一點(diǎn)我們?cè)诤竺孢€會(huì)有進(jìn)一步的分析。23

功率效率和帶寬效率的折中（2） 幾個(gè)方面的約束和進(jìn)一步的要求信道中存在衰落，因此幅度上調(diào)制有信息的調(diào)制方式不適用。希望采用恒包絡(luò)調(diào)制。對(duì)于蜂窩系統(tǒng)，可能同時(shí)使用相鄰信道，為減小鄰道干擾，對(duì)已調(diào)信號(hào)的帶外能量限制得比較嚴(yán)苛，一般要求頻譜旁瓣比主瓣低60dB以上。由于移動(dòng)臺(tái)使用電池以及批量生產(chǎn)的成本限制，要求采用具有較高功率轉(zhuǎn)換效率的功率放大器和使用簡(jiǎn)便易行的解調(diào)方案。24幾個(gè)方面的約束和進(jìn)一步的要求信道中存在衰落，因此幅度上調(diào)制有線路碼及其功率譜（PSD）1.什么是線路碼2.線路碼型3.功率譜25線路碼及其功率譜（PSD）1.什么是線路碼25什么是線路碼（LineCode）基帶信號(hào)的波形，稱作線路碼。生成波形的過程稱作線路編碼（LineCoding）。一般對(duì)線路編碼的要求有：所得到的線路碼應(yīng)包含有足夠的位定時(shí)信息、應(yīng)占用盡可能小的帶寬等等。26什么是線路碼（LineCode）基帶信號(hào)的波形，稱作線路碼線路碼型可分為兩大類，即歸零（ReturntoZero，RZ）碼和不歸零（Non-ReturntoZero，NRZ）碼。就二進(jìn)制基帶數(shù)據(jù)而言，又分為單極性（Unipolar）和雙極性（Bipolar）的。RZ意味著每比特周期脈沖要回到零值，這會(huì)使頻譜展寬，但便于同步定時(shí)。而NRZ碼在每個(gè)比特周期不回到零值，即信號(hào)在每個(gè)比特周期內(nèi)保持定值，NRZ碼比RZ碼頻譜效率高，但是同步能力差。27線路碼型可分為兩大類，即歸零（ReturntoZero，2828曼徹斯特（Manchester）碼：又稱做雙相碼。是一種不歸零碼，用兩個(gè)相位的波形來分別代表二進(jìn)制的“0”和“1”，每個(gè)波形在一個(gè)比特周期的中點(diǎn)處都會(huì)發(fā)生電平的突跳（“0”或“1”對(duì)應(yīng)的突跳方向恰好相反，因此時(shí)鐘恢復(fù)很容易。并且曼徹斯特碼沒有直流成分，適用于直流耦合電路。29曼徹斯特（Manchester）碼：又稱做雙相碼。是一種不歸相同比特率R下的線路碼的頻譜效率

碼型第一零點(diǎn)帶寬（Hz）

基帶頻譜效率η＝R/B[(b/s)/Hz]

單極性NRZR1

雙極性NRZR1單極性RZ(50％)2R1/2雙極性RZ(50％)R1曼徹斯特NRZ2R1/22l進(jìn)制極性NRZ(l≥1)R/l

l30相同比特率R下的線路碼的頻譜效率第一零點(diǎn)帶寬3131脈沖成形1.為什么要進(jìn)行脈沖成形？2.脈沖成形還會(huì)帶來什么影響？3.兩種常用的脈沖成形濾波器32脈沖成形1.為什么要進(jìn)行脈沖成形？32為什么要進(jìn)行脈沖成形？前面介紹的線路碼都采用矩形脈沖進(jìn)行數(shù)據(jù)的脈沖成形，如雙極性NRZ碼中，用正矩形脈沖代表二進(jìn)制的“1”，用負(fù)的矩形脈沖代表二進(jìn)制的“0”。直接將這種脈沖用于調(diào)制會(huì)使已調(diào)信號(hào)頻譜具有較高的旁瓣，無(wú)法滿足無(wú)線移動(dòng)通信的要求。33為什么要進(jìn)行脈沖成形？前面介紹的線路碼都采用矩形脈沖進(jìn)行數(shù)據(jù)例如：2PSK調(diào)制是線性調(diào)制，調(diào)制過程可以表達(dá)為二進(jìn)制雙極性NRZ碼與本地載波直接相乘。所以其射頻頻譜就是基帶譜的簡(jiǎn)單搬移，射頻帶寬（正頻率方向的零點(diǎn)對(duì)零點(diǎn)帶寬）是基帶帶寬（正頻率方向的第一零點(diǎn)帶寬）的兩倍。13dB34例如：2PSK調(diào)制是線性調(diào)制，調(diào)制過程可以表達(dá)為二進(jìn)制雙極性對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行低通濾波（稱作脈沖成形）可以降低射頻旁瓣。常用的濾波器有兩種。一種是升余弦濾波器，一般用于線性調(diào)制；另一種是高斯濾波器，常用于恒包絡(luò)調(diào)制。35對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行低通濾波（稱作脈沖成形）可以降低射頻旁瓣。35脈沖成形還會(huì)帶來什么影響？脈沖成形濾波器都是低通濾波器，因此這些濾波器的沖激響應(yīng)不可能是時(shí)間有限的。理想低通濾波器的沖激響應(yīng)波形如右上圖所示。信號(hào)經(jīng)過這樣的一個(gè)低通濾波器之后，會(huì)造成信號(hào)在時(shí)域上的擴(kuò)展，一個(gè)符號(hào)的脈沖將會(huì)延伸到相鄰的其他符號(hào)中，因此，進(jìn)行脈沖成形就意味著“人為地”引入碼間干擾。36脈沖成形還會(huì)帶來什么影響？脈沖成形濾波器都是低通濾波器，因此所以，要么我們選擇可以消除碼間干擾影響的濾波器作為脈沖成形濾波器，要么就應(yīng)該將人為引入的碼間干擾控制在對(duì)系統(tǒng)性能影響較小的程度以內(nèi)。升余弦濾波器屬于前一種情形；高斯濾波器則屬于后一種情形。37所以，要么我們選擇可以消除碼間干擾影響的濾波器作為脈沖成形濾奈奎斯特準(zhǔn)則解決了既能克服碼間干擾又能保持小的傳輸帶寬的問題。該準(zhǔn)則為：要使ISI的影響完全被抵消，需要整個(gè)通信系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)在接收機(jī)端每個(gè)抽樣時(shí)刻只對(duì)當(dāng)前符號(hào)有響應(yīng)，而對(duì)其他符號(hào)的響應(yīng)全等于零。奈奎斯特準(zhǔn)則可表示為：

其中Ts是符號(hào)周期，n是整數(shù)，K是非零常數(shù)消除碼間干擾的奈奎斯特準(zhǔn)則38奈奎斯特準(zhǔn)則解決了既能克服碼間干擾又能保持小的傳輸帶寬的問題選擇濾波器的考慮濾波器的沖擊響應(yīng)

在接近n≠0的取樣點(diǎn)處要迅速衰減。在發(fā)射端和接收端必須便于實(shí)現(xiàn)成形濾波器，以產(chǎn)生期望的。39選擇濾波器的考慮濾波器的沖擊響應(yīng)在接近n≠0滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾波器一個(gè)滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾波器的沖擊響應(yīng)可以表示為：對(duì)應(yīng)的濾波器頻率響應(yīng)：f<fs/2,非0。40滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾波器一個(gè)滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾波器的沖擊響理想的奈奎斯特濾波器這個(gè)濾波器雖然滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，但是其實(shí)現(xiàn)比較困難，因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于非因果系統(tǒng)并難以逼近。還有該濾波器的沖擊響應(yīng)在每個(gè)過零點(diǎn)的斜率都為1/t且僅在Ts的整數(shù)倍為零，這樣過零點(diǎn)抽樣時(shí)間的任何偏差都會(huì)造嚴(yán)重的ISI。41理想的奈奎斯特濾波器這個(gè)濾波器雖然滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，但是其實(shí)實(shí)際使用的奈奎斯特濾波器6.9實(shí)際使用的滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾波器大都具有如下的形式的沖擊響應(yīng)和頻率響應(yīng)：其中，42實(shí)際使用的奈奎斯特濾波器6.9實(shí)際使用的滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的濾兩種常用的脈沖成形濾波器升余弦濾波器高斯濾波器43兩種常用的脈沖成形濾波器升余弦濾波器43升余弦濾波器升余弦滾降濾波器滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，其頻率響應(yīng)函數(shù)為：其中α是滾將因子，取值范圍為0到1。其沖激響應(yīng)函數(shù)為：44升余弦濾波器升余弦滾降濾波器滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，其頻率響應(yīng)函數(shù)升余弦濾波器的頻率響應(yīng)濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)如右圖。α為滾降系數(shù)。

0≤α≤1。α

＝0時(shí)是濾波帶寬為0.5R的理想低通濾波器；α

＝0.5時(shí)，濾波帶寬為0.75R；α

＝1時(shí)，濾波帶寬為R。45升余弦濾波器的頻率響應(yīng)濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)如右45

頻域

時(shí)域注意：α越大，濾波器帶寬越寬，但沖激響應(yīng)過零點(diǎn)時(shí)衰減得會(huì)越快——有利于減小對(duì)定時(shí)抖動(dòng)的敏感度。46頻域時(shí)域注意：α越大，濾波器帶寬越寬升余弦濾波器的濾波器帶寬BRC：

BRC＝(1＋α)/2TS

。所以，能夠通過該濾波器的符號(hào)速率為：

RS＝1/TS=2BRC/(1+α)?；鶐盘?hào)帶寬47升余弦濾波器的濾波器帶寬BRC：基帶信號(hào)帶寬47

數(shù)據(jù)為“1，0，1”

，進(jìn)行α=0.5的升余弦脈沖成形，BPSK已調(diào)波形。已調(diào)信號(hào)包絡(luò)會(huì)有起伏變化48數(shù)據(jù)為“1，0，1”，進(jìn)行α=0.5的升余弦脈沖成形，B脈沖成型頻譜約束作用右圖顯示了，不進(jìn)行脈沖成形的BPSK信號(hào)功率譜和升余弦(α=0.5)脈沖成形后的BPSK信號(hào)功率譜。就前者而言，信號(hào)能量的90％在大約1.6Rb帶寬內(nèi)；而對(duì)于后者，信號(hào)能量的90％在大約1.5Rb帶寬內(nèi)。49脈沖成型頻譜約束作用右圖顯示了，不進(jìn)行脈沖49升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（1）請(qǐng)注意，依照“消除碼間干擾的奈奎斯特準(zhǔn)則”，當(dāng)我們使整個(gè)通信系統(tǒng)的等效沖激響應(yīng)具有升余弦形式的頻率響應(yīng)函數(shù)時(shí)，理論上可以消除碼間干擾的影響。所以我們往往按下圖來實(shí)現(xiàn)升余弦濾波。Ht(f)Hc(f)Hr(f)HRC(f)

δ(t)50升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（1）請(qǐng)注意，依照“消除碼間干擾的奈奎斯特升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（2）其中，Ht(f)為發(fā)送濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)，Hc(f)為信道的頻率響應(yīng)函數(shù)，Hr(f)為接收濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)。如果信道為理想信道，即Hc(f)=1或hc(t)=δ(t)（即使信道不是理想的，也可以通過均衡來消除信道的影響），我們使，。

這樣，既保證了整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸（設(shè)Hc(f)=1），又實(shí)現(xiàn)了匹配濾波——以獲取最佳信噪比。此時(shí)我們稱發(fā)送端的脈沖成形濾波器Ht(f)為平方根升余弦濾波器。51升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（2）其中，Ht(f)為發(fā)送濾波器的頻率響升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（3）在實(shí)際使用時(shí)，升余弦脈沖成形濾波器可以在基帶數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)，也可以在射頻發(fā)射機(jī)的輸出端實(shí)現(xiàn)。一般情況下，脈沖成形濾波器在基帶上用DSP實(shí)現(xiàn)，這種實(shí)現(xiàn)方式要比在射頻上實(shí)現(xiàn)容易的多，因?yàn)樵诨鶐У念l率要比射頻的頻率低，更易于實(shí)現(xiàn)。并且因?yàn)樵摓V波器的沖擊響應(yīng)是非因果的，在實(shí)際使用時(shí)必須截短。52升余弦濾波器的實(shí)現(xiàn)（3）在實(shí)際使用時(shí)，升余弦脈沖成形濾波器可升余弦濾波器的缺點(diǎn)對(duì)于升余弦濾波器，非常重要的是要求載波能夠完全保留脈沖的波形，此時(shí)對(duì)于升余弦濾波器才能夠考慮其頻譜效率。這就要求使用升余弦脈沖成形的系統(tǒng)必須使用線性RF功放。如果使用非線性RF功放，則基帶脈沖波形的微小失真將會(huì)導(dǎo)致傳輸信號(hào)的帶寬占用發(fā)生急劇的變化。如果不對(duì)這中變化加以適當(dāng)?shù)目刂?，將?huì)造成移動(dòng)通信系統(tǒng)的嚴(yán)重的鄰道干擾。因此，使用奈奎斯特脈沖成形得到的帶寬上的減少需要使用線性功放來達(dá)到。這個(gè)問題的一個(gè)解決方法是使用實(shí)時(shí)反饋的線性放大器來提高功率效率。這也正是當(dāng)前移動(dòng)通信中的研究熱點(diǎn)。53升余弦濾波器的缺點(diǎn)對(duì)于升余弦濾波器，非常重要的是要求載波能夠高斯濾波器(GaussianFilter)不使用奈奎斯特技術(shù)實(shí)現(xiàn)脈沖成形也是可能的，其中一項(xiàng)重要的技術(shù)就是使用高斯脈沖成形技術(shù)，高斯濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為：

濾波器的沖激響應(yīng)函數(shù)為：

α與濾波器的3dB帶寬B有關(guān)，且

54高斯濾波器(GaussianFilter)不使用奈奎斯特?cái)?shù)學(xué)上，常將如exp(-αx2)的函數(shù)稱為高斯函數(shù)（其中α為常數(shù)），所以這種濾波器稱作高斯濾波器。將如exp(-αx2)的函數(shù)也稱作鐘形函數(shù)，波形如鐘狀，且沒有過零點(diǎn)。其沖激響應(yīng)波形如右圖。55數(shù)學(xué)上，常將如exp(-αx2)的函數(shù)稱為高斯函數(shù)（其中α為下頁(yè)圖中給出了k=BTs取不同值時(shí)，基帶高斯濾波器的沖擊響應(yīng)。高斯濾波器的絕對(duì)帶寬比較窄，并且具有截止尖銳、過沖低及脈沖面積保持不變的性質(zhì)，使得它非常適合使用于非線性RF放大器和不能精確保持傳輸脈沖波形不變的調(diào)制技術(shù)，具有較高的頻譜效率。因?yàn)楦咚姑}沖成形濾波器不滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，所以會(huì)造成ISI增加，導(dǎo)致性能下降，因此其功率效率較升余弦滾降濾波器要低。56下頁(yè)圖中給出了k=BTs取不同值時(shí)，基帶高斯濾波器的沖擊響應(yīng)5757脈沖成形的效果58脈沖成形的效果58信號(hào)空間1.數(shù)字調(diào)制的原理2.標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合和信號(hào)空間3.星座圖、星座分布與誤碼性能的關(guān)系59信號(hào)空間數(shù)字調(diào)制的原理我們常將數(shù)字調(diào)制的實(shí)現(xiàn)稱為“鍵控”（Keying）?？偫ㄆ饋碚f，數(shù)字調(diào)制器的作用就是針對(duì)不同的輸入比特（或以多個(gè)比特代表的輸入符號(hào)）來選擇不同的調(diào)制波形并加以輸出。60數(shù)字調(diào)制的原理我們常將數(shù)字調(diào)制的實(shí)現(xiàn)稱為“鍵控”（Keyin2PSK（BPSK）調(diào)制設(shè)輸入比特流為{xk}，則調(diào)制器輸出為：

Acos2πfct，xk=0；

s(t)=

-Acos2πfct，xk=1。

612PSK（BPSK）調(diào)制設(shè)輸入比特流為{xk}，則調(diào)制器輸出正交復(fù)用調(diào)制方案許多調(diào)制方式可以用如下正交復(fù)用調(diào)制方案來實(shí)現(xiàn)。62正交復(fù)用調(diào)制方案許多調(diào)制方式可以用如下正交復(fù)用調(diào)制方案來實(shí)現(xiàn)同相支路與正交支路一般我們將與余弦載波相乘的支路稱為同相（Inphase）支路，將與正弦載波相乘的支路稱為正交（Quadrature）支路。由于正弦載波和余弦載波相互正交，所以接收機(jī)中的支路低通濾波器也可以用相關(guān)器和取樣判決電路代替。所謂正交指的是二者作相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果為零，即

其中，TS為基帶信號(hào)的符號(hào)間隔。63同相支路與正交支路一般我們將與余弦載波相乘的支路稱為同相634PSK調(diào)制4PSK就是一種正交復(fù)用調(diào)制。設(shè)輸入數(shù)據(jù)流為:{xkxk+1,k=0,2,4,…}，則調(diào)制器輸出為：

Acos(2πfct+π/4)，xkxk+1=00,

s(t)=

Acos(2πfct+3π/4)，xkxk+1=10,

Acos(2πfct+5π/4)，xkxk+1=11,

Acos(2πfct+7π/4)，xkxk+1=01。所以，又稱之為正交PSK，即QPSK。調(diào)制原理圖如右圖所示。644PSK調(diào)制4PSK就是一種正交復(fù)用調(diào)64總結(jié)對(duì)于二進(jìn)制調(diào)制方案，一個(gè)二進(jìn)制比特直接映射到已調(diào)信號(hào)，需要兩種信號(hào)波形。對(duì)于四進(jìn)制調(diào)制方案，兩個(gè)二進(jìn)制比特映射到一個(gè)已調(diào)信號(hào)，需要四種信號(hào)波形。對(duì)于一個(gè)M進(jìn)制的調(diào)制方案，則需要M個(gè)信號(hào)波形，其調(diào)制信號(hào)集可表示為： 其最多可以在每個(gè)符號(hào)內(nèi)傳輸log2M個(gè)比特的信息。65總結(jié)對(duì)于二進(jìn)制調(diào)制方案，一個(gè)二進(jìn)制比特直接映射到已調(diào)信號(hào)，需標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合和信號(hào)空間回顧“線性空間”數(shù)字調(diào)制與信號(hào)空間標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合例子66標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合和信號(hào)空間回顧“線性空間”66n維歐氏空間線性代數(shù)里，曾經(jīng)介紹過“線性空間”。n維線性空間中的任一向量都可以由該線性空間的一組基來線性表示，這些基的數(shù)目是n個(gè)，它們是線性無(wú)關(guān)的。在n維歐氏空間中，n個(gè)非零向量組成的正交向量組稱作其正交基，由單位向量組成的正交基稱作標(biāo)準(zhǔn)正交基。

2維幾何空間就是一個(gè)2維歐氏空間。67n維歐氏空間線性代數(shù)里，曾經(jīng)介紹過“線性空間”。n維線性空間數(shù)字調(diào)制和信號(hào)空間如前所述，數(shù)字調(diào)制的過程就是形成與輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的輸出波形的過程，隨著基帶信號(hào)進(jìn)制數(shù)（M）的增加，調(diào)制波形的數(shù)目也會(huì)增加。我們可以認(rèn)為，某種調(diào)制方式的所有信號(hào)波形構(gòu)成了該調(diào)制方式的信號(hào)空間。那么，這個(gè)信號(hào)空間中的不同信號(hào)波形該如何表示呢？68數(shù)字調(diào)制和信號(hào)空間如前所述，數(shù)字調(diào)制的過程就是形成與輸入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合（1）如同歐氏空間中一樣，如果我們能夠找到一組標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)，就可以通過它們得到信號(hào)空間中的任意波形。構(gòu)成信號(hào)空間所需的正交基信號(hào)個(gè)數(shù)稱作該信號(hào)空間的維數(shù)?！罢?/p>

”的含義：如果，則信號(hào)φ(t)、ψ(t)彼此正交?！皹?biāo)準(zhǔn)”的含義：如果，則信號(hào)φ(t)是標(biāo)準(zhǔn)的。

69標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合（1）如同歐氏空間中一樣，如果我們能夠找到標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合（2）對(duì)于一種數(shù)字調(diào)制，設(shè)其共有M種可能的信號(hào)，則調(diào)制信號(hào)集合S可表示為：由前面得到的標(biāo)準(zhǔn)正交基可將調(diào)制信號(hào)表示為：70標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合（2）對(duì)于一種數(shù)字調(diào)制，設(shè)其共有M種可能的例2PSK（BPSK）標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集包含1個(gè)信號(hào)：。信號(hào)空間為：4PSK（QPSK）標(biāo)準(zhǔn)正交基信號(hào)集合包含2個(gè)信號(hào)：信號(hào)空間為：

71例2PSK（BPSK）4PSK（QPSK）71星座圖信號(hào)空間的幾何表達(dá)稱作星座圖。BPSK信號(hào)是1維調(diào)制信號(hào)（它的信號(hào)空間是1維的——基信號(hào)集合只包含一個(gè)信號(hào)），所以它的星座圖是1維的，如下圖所示：0“0”“1”72星座圖信號(hào)空間的幾何表達(dá)稱作星座圖。BPSK信號(hào)是1維調(diào)制信QPSK的星座圖“00”“10”“01”“11”IQ73QPSK的星座圖“00”“10”“01”“11”IQ73信號(hào)點(diǎn)數(shù)和維數(shù)信號(hào)空間的維數(shù)不變的情況下，已調(diào)信號(hào)的帶寬隨著信號(hào)點(diǎn)的增加而減少。即在一個(gè)確定的坐標(biāo)系中，星座圖較密集的調(diào)制方案的帶寬效率要高于星座圖較稀疏的調(diào)制方式的帶寬效率。已調(diào)信號(hào)的帶寬隨著信號(hào)空間的維數(shù)（OFDM）的增加而增加。通常，一個(gè)頻率可以提供一對(duì)坐標(biāo)，兩個(gè)間隔足夠的頻率可以提供一個(gè)四維的坐標(biāo)。維數(shù)的增加就意味著信號(hào)所用的頻率的增加，其所占用的帶寬自然會(huì)增加。74信號(hào)點(diǎn)數(shù)和維數(shù)信號(hào)空間的維數(shù)不變的情況下，已調(diào)信號(hào)的帶寬隨著信號(hào)的幅度6.11信號(hào)點(diǎn)在星座圖中距離星座圖原點(diǎn)的距離代表該信號(hào)的幅度。如果星座圖中的所有信號(hào)點(diǎn)位于一個(gè)圓周，則該調(diào)制方案的所有信號(hào)波形具有相同的幅度，如不使用脈沖成形，則該調(diào)制方案的已調(diào)信號(hào)是恒包絡(luò)的。但是使用了脈沖成形之后是否還是恒包絡(luò)的則取決于其相位的連續(xù)性（MPSK）。如果一個(gè)調(diào)制方案的星座點(diǎn)位于不同半徑的同心圓上，則該調(diào)制方案為多幅度調(diào)制。其已調(diào)信號(hào)包絡(luò)存在多種變化，這對(duì)于抗小尺度信道衰落是不利的。75信號(hào)的幅度6.11信號(hào)點(diǎn)在星座圖中距信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離星座圖上第i點(diǎn)和第j點(diǎn)之間的距離稱為這兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏（Euclidean）距離，記作dij。AWGN信道中，第i個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的符號(hào)si錯(cuò)成其他符號(hào)平均差錯(cuò)概率由下式所限定：

76信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離星座圖上第i點(diǎn)和第j點(diǎn)之間的距離稱為這兩信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離（2）假定:M進(jìn)制調(diào)制的基帶符號(hào)等概出現(xiàn)；星座點(diǎn)呈中心對(duì)稱。

dmin=min(dij)

，設(shè)最小歐氏距離考慮到Q函數(shù)為減函數(shù)。所以具有給定星座圖的特定調(diào)制方式的平均符號(hào)差錯(cuò)概率由下式限定：。77信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離（2）假定:77信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離（3）結(jié)論1：星座圖給定時(shí)，最小歐氏距離越遠(yuǎn)，差錯(cuò)概率就越??；反之，差錯(cuò)概率越大。差錯(cuò)概率由星座點(diǎn)之間的最小歐氏距離決定。結(jié)論2：在已調(diào)信號(hào)功率一定的條件下（平均信號(hào)功率等于各星座點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離的平方的算術(shù)平均），可以比較兩種調(diào)制方案的功率效率和抗衰落能力：星座點(diǎn)之間的歐氏距離越小，誤比特率越高，功率效率越低，反之誤比特率越低，功率效率越高。78信號(hào)點(diǎn)之間的歐氏距離（3）結(jié)論1：星座圖給定時(shí)，最小歐氏距離MPSK的帶寬效率與功率效率在MPSK中載波相位取M個(gè)可能值中的一個(gè)。因?yàn)镸PSK中只有兩個(gè)基本信號(hào)，所以所有的MPSK的星座圖都是二維的。79MPSK的帶寬效率與功率效率在MPSK中載波相位取M個(gè)可能值MFSK的帶寬效率與功率效率MFSK使用M個(gè)不同頻率的傳輸信號(hào)。它們具有相同的能量和時(shí)長(zhǎng)，信號(hào)頻率彼此間隔1/2TsHz，所以信號(hào)都是彼此正交的。MFSK的星座圖的維數(shù)隨著M的增大而增加。80MFSK的帶寬效率與功率效率MFSK使用M個(gè)不同頻率的傳輸信QAM的帶寬效率與功率效率QAM同時(shí)改變相位和幅度，其星座點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離不同。因此QAM調(diào)制是多幅度的。81QAM的帶寬效率與功率效率QAM同時(shí)改變相位和幅度，其星座點(diǎn)線性調(diào)制技術(shù)的概念二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）差分相移鍵控（DPSK）四進(jìn)制相移鍵控（QPSK）偏移四進(jìn)制相移鍵控（OQPSK）π/4QPSK線性調(diào)制技術(shù)82線性調(diào)制技術(shù)的概念線性調(diào)制技術(shù)82線性調(diào)制技術(shù)的概念已調(diào)信號(hào)S(t)的包絡(luò)隨調(diào)制信號(hào)m(t)線性的變化：包絡(luò)一般是不恒定的，需要使用功率效率較低的線性射頻功放。使用功率效率高的非線性射頻功放會(huì)產(chǎn)生頻譜再生，加大發(fā)射信號(hào)的鄰道輻射，從而增加了對(duì)相鄰信道的干擾。而蜂窩系統(tǒng)是干擾受限的，干擾的加大會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)容量的降低。83線性調(diào)制技術(shù)的概念已調(diào)信號(hào)S(t)的包絡(luò)隨調(diào)制信號(hào)m(t)線BPSK信號(hào)BPSK信號(hào)可表示為：調(diào)幅形式：BPSK信號(hào)的誤比特率：84BPSK信號(hào)BPSK信號(hào)可表示為：84BPSK信號(hào)的功率譜與帶寬零點(diǎn)到零點(diǎn)帶寬：90%功率帶寬： 未經(jīng)脈沖成形：1.6Rb

對(duì)升余弦脈沖成形：1.5Rb85BPSK信號(hào)的功率譜與帶寬零點(diǎn)到零點(diǎn)帶寬：85BPSK信號(hào)的發(fā)射和接收發(fā)射： BPSK信號(hào)等效于抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制，因此BPSK信號(hào)可用平衡調(diào)制器產(chǎn)生。接收：載波恢復(fù)電路存在180o的相位模糊86BPSK信號(hào)的發(fā)射和接收發(fā)射：接收：載波恢復(fù)電路存在180oDPSK的原理對(duì)輸入的二進(jìn)制序列首先進(jìn)行差分編碼再進(jìn)行BPSK調(diào)制，差分編碼的過程見下頁(yè)表：DPSK信號(hào)可以在接收端進(jìn)行非相關(guān)解調(diào)，從而省去了接收端的載波恢復(fù)電路，簡(jiǎn)化了接收機(jī)?？梢赃M(jìn)行非相關(guān)解調(diào)也是在選擇數(shù)字調(diào)制方式的一個(gè)重要的條件。DPSK信號(hào)的誤比特率：87DPSK的原理對(duì)輸入的二進(jìn)制序列首先進(jìn)行差分編碼再進(jìn)行BPS8888DPSK信號(hào)的發(fā)射和接收(1)發(fā)射接收89DPSK信號(hào)的發(fā)射和接收(1)發(fā)射89DPSK信號(hào)的發(fā)射和接收(2)對(duì)接收端差分解調(diào)的說明： 積分器的輸出為：90DPSK信號(hào)的發(fā)射和接收(2)對(duì)接收端差分解調(diào)的說明：90QPSK信號(hào)一個(gè)符號(hào)傳輸兩個(gè)比特的信息，兩個(gè)比特共有四種狀態(tài)，需要四個(gè)相位狀態(tài)，信號(hào)可以表示為：QPSK信號(hào)的誤比特率：91QPSK信號(hào)一個(gè)符號(hào)傳輸兩個(gè)比特的信息，兩個(gè)比特共有四種狀態(tài)QPSK信號(hào)的功率譜與帶寬傳輸同樣的數(shù)據(jù)，QPSK占用的帶寬是BPSK的一半，但是二者卻具有相同的誤碼率。只是由于QPSK信號(hào)同時(shí)利用了兩路正交的載波傳輸信息。92QPSK信號(hào)的功率譜與帶寬傳輸同樣的數(shù)據(jù)，QPSK占用的帶寬QPSK信號(hào)的發(fā)射93QPSK信號(hào)的發(fā)射93QPSK信號(hào)的接收94QPSK信號(hào)的接收94QPSK的相位轉(zhuǎn)移圖QPSK的相位轉(zhuǎn)移圖如下圖，可以看出有4種可能的 相位轉(zhuǎn)移：

0°，±90°，180°。95QPSK的相位轉(zhuǎn)移圖QPSK的相位轉(zhuǎn)移圖如下圖，可以看出有4QPSK的包絡(luò)經(jīng)過基帶濾波以后，碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻相位轉(zhuǎn)移角越接近于180°，已調(diào)波形的包絡(luò)凹陷越嚴(yán)重。實(shí)際上，碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻180°的相位轉(zhuǎn)移會(huì)導(dǎo)致包絡(luò)的過零點(diǎn)，這意味著已調(diào)信號(hào)包絡(luò)起伏達(dá)到了最大。包絡(luò)過零點(diǎn)96QPSK的包絡(luò)經(jīng)過基帶濾QPSK信號(hào)的相位突變與包絡(luò)一般來說，調(diào)制中相位突變?cè)絿?yán)重，則用脈沖成形后（即低通濾波后）的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制得到的已調(diào)信號(hào)波形的包絡(luò)變化越明顯。QPSK信號(hào)具有最大達(dá)到180°的相位突變，因此當(dāng)使用脈沖成形后其包絡(luò)不是恒定的。對(duì)QPSK調(diào)制的改進(jìn)主要是如何減小其相位突變。97QPSK信號(hào)的相位突變與包絡(luò)一般來說，調(diào)制中相位突變?cè)絿?yán)重，交錯(cuò)QPSK（OQPSK）1原理：將偶比特流和奇比特流在他們對(duì)齊的位置錯(cuò)開一個(gè)比特周期。P-212圖6.30。這樣對(duì)OQPSK信號(hào)，和的跳變瞬時(shí)被錯(cuò)開了，在任意給定的時(shí)刻兩個(gè)比特流中只有一個(gè)會(huì)發(fā)生改變，即最大的相位突變只有90°，但是相位突變將會(huì)變得更頻繁，即每個(gè)比特周期都有可能發(fā)生相位改變。98交錯(cuò)QPSK（OQPSK）1原理：將偶比特流和奇比特交錯(cuò)QPSK（OQPSK）299交錯(cuò)QPSK（OQPSK）299交錯(cuò)QPSK（OQPSK）3100交錯(cuò)QPSK（OQPSK）3100從OQPSK到π/4QPSK由于OQPSK沒有行之有效的非相干解調(diào)方式，盡管它具有很好的接近于恒包絡(luò)的已調(diào)信號(hào)波形，卻未能得到普遍的應(yīng)用。2G系統(tǒng)中常采用π/4QPSK。101從OQPSK到π/4QPSK由于OQPSK沒有行之有效的非采用π/4QPSK的2G系統(tǒng)系統(tǒng)多址方式信道帶寬與信道速率頻譜效率USDC(IS54/136)TDMA/FDD30kHz48.6kbps1.62bit/s/HzPDC(JDC)TDMA/FDD25kHz42kbps1.68bit/s/HzPHS(以及中國(guó)的PAS)TDMA/TDD300kHz384kbps(雙向)1.28bit/s/Hz

此外，歐洲的數(shù)字集群系統(tǒng)TETRA也采用π/4DQPSK調(diào)制，在25kHz的信道上傳輸36kbps的數(shù)據(jù)。102采用π/4QPSK的2G系統(tǒng)系統(tǒng)多址方式信道帶寬與信π/4QPSK的基本原理（1）π/4QPSK的星座圖如右圖所示。其調(diào)制原理可描述如下：該星座圖由兩套呈旋轉(zhuǎn)π/4的星座點(diǎn)（如右圖中的和）構(gòu)成，基帶的比特流每?jī)杀忍匾唤M（即一個(gè)四進(jìn)制符號(hào)）按時(shí)間順序交替在兩套星座點(diǎn)上取相應(yīng)的星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)出不同相位的調(diào)制波形。103π/4QPSK的基本原理（1）π/4QPSK的星座圖如右π/4QPSK的基本原理（2）相位轉(zhuǎn)移圖黑色實(shí)線所示是π/4QPSK可能的相位轉(zhuǎn)移紅色虛線是π/4QPSK中不存在的相位轉(zhuǎn)移104π/4QPSK的基本原理（2）相位轉(zhuǎn)移圖黑色實(shí)線所示是π/π/4QPSK的基本原理（3）與前面介紹過的QPSK和OQPSK相比較，它們的相位轉(zhuǎn)移情況如P-214表6.2：

從相位跳變情況看，π/4QPSK介于二者之間。QPSKOQPSKπ/4QPSK0°±90°180°0°±90°±45°±135°105π/4QPSK的基本原理（3）與前面介紹過的QPSK和π/4QPSK的基本原理（4）π/4QPSK調(diào)制具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）與QPSK調(diào)制相比，相鄰符號(hào)之間沒有180°的相位變化，帶通濾波之后π/4QPSK信號(hào)比QPSK信號(hào)包絡(luò)波動(dòng)更?。唬?）與QPSK調(diào)制相比，相鄰符號(hào)之間必存在相位差，這使得接收機(jī)中的符號(hào)同步變得更容易；（3）可以對(duì)π/4QPSK采用非相干檢測(cè)，使接收機(jī)結(jié)構(gòu)變得更簡(jiǎn)單。106π/4QPSK的基本原理（4）π/4QPSK調(diào)制具有以下π/4QPSK的發(fā)射（1）107π/4QPSK的發(fā)射（1）107π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（2）由二進(jìn)制信息序列{mk}產(chǎn)生π/4QPSK信號(hào)的步驟如下：（1）將信息速率為Rb的輸入序列{mk}轉(zhuǎn)換為速率為Rb/2的由奇數(shù)比特組成的序列{mI,k

}和由偶數(shù)比特組成的序列{mQ,k

}，這一步通常由串并變換器實(shí)現(xiàn)。（2）將每個(gè)兩比特符號(hào)（mI,k

，

mQ,k

）映射為當(dāng)前符號(hào)間隔[kTs，(k+1)Ts]與前一符號(hào)間隔[(k-1)Ts，kTs]所發(fā)射的信號(hào)波形的相位差。108π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（2）由二進(jìn)制信息序列{mk}產(chǎn)生π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（3）

（mI,k

，

mQ,k

）

11

π/4

01

3π/4

00

-3π/4

10

-π/4基帶符號(hào)與已調(diào)信號(hào)相位差的映射關(guān)系表109π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（3）（mI,k，π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（4）（3）產(chǎn)生基帶同相分量和正交分量：

Ik=cosθk，Qk=sinθk， 其中θk為當(dāng)前符號(hào)間隔[kTs，(k+1)Ts]的π/4QPSK信號(hào)載波相位，θk-1為前一符號(hào)間隔[(k-1)Ts，kTs]的π/4QPSK信號(hào)載波相位，有：

θk=θk-1+或

=θk-

θk-1，

則同相分量和正交分量可表示為：110π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（4）（3）產(chǎn)生基帶同相分量和正交π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（5）

（4）同相分量Ik和正交分量Qk分別被兩個(gè)相互正交的載波調(diào)制產(chǎn)生π/4QPSK波形：其中：111π/4QPSK信號(hào)的發(fā)射（5）（4）同相分量Ik和正交分π/4QPSK的基帶差分解調(diào)1112π/4QPSK的基帶差分解調(diào)1112π/4QPSK的基帶差分解調(diào)2低通濾波器輸出：差分解碼器輸出：根據(jù)表6.2做出如下判決：

sI=1，如果xk>0或sI=0，如果xk<0

sQ=1，如果yk>0或sQ=0，如果yk<0

113π/4QPSK的基帶差分解調(diào)2低通濾波器輸出：113習(xí)題課本pp-214的例6.9和pp-216的例6.10。114習(xí)題課本pp-214的例6.9和pp-216的例6.10。1π/4QPSK的IF差分解調(diào)1115π/4QPSK的IF差分解調(diào)1115π/4QPSK的IF差分解調(diào)2輸入信號(hào)Sk(t)=cos(ωct+θk)經(jīng)兩個(gè)支路相乘后的信號(hào)分別為cos(ωct+θk)·cos[ωc(t-Ts)+θk-1]

sin(ωct+θk)·cos[ωc(t-Ts)+θk-1]經(jīng)低通濾波后，所得低頻分量為(取

ωcTs=2πn)：116π/4QPSK的IF差分解調(diào)2輸入信號(hào)Sk(t)=cos(π/4DQPSK的鑒頻器解調(diào)鑒頻器檢測(cè)的框圖如上圖

所示。信號(hào)經(jīng)過平方根升余弦滾降的帶通濾波器后進(jìn)入硬限幅器，再經(jīng)鑒頻器和積分—采樣—清除電路之后，用模2π檢測(cè)器檢測(cè)出兩采樣瞬間的相位差，從而可判決出所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。理想的鑒頻器特性為：經(jīng)過積分和采樣后有：117π/4DQPSK的鑒頻器解調(diào)鑒頻器檢測(cè)的框圖如上圖所恒包絡(luò)調(diào)制許多實(shí)際的移動(dòng)通信系統(tǒng)都使用恒包絡(luò)調(diào)制，這時(shí)不管調(diào)制信號(hào)如何改變，載波的幅度是恒定的。恒包絡(luò)調(diào)制具有以下的優(yōu)點(diǎn)：可使用功率效率較高的C類放大器，而不會(huì)使發(fā)送信號(hào)占用的頻譜增大。帶外輻射低，可達(dá)-60dB到-70dB?？捎孟薹?鑒頻器檢測(cè)，從而簡(jiǎn)化接收機(jī)的設(shè)計(jì)，并能很好的抵抗隨機(jī)噪聲和由瑞利衰落引起的信號(hào)波動(dòng)。118恒包絡(luò)調(diào)制許多實(shí)際的移動(dòng)通信系統(tǒng)都使用恒包絡(luò)調(diào)制，這時(shí)不管調(diào)BFSK一般概念設(shè)輸入到調(diào)制器的比特流為｛an｝,則BFSK輸出信號(hào)的一般形式可表示為：其帶寬為：調(diào)制指數(shù)為：119BFSK一般概念設(shè)輸入到調(diào)制器的比特流為｛an｝,則BFS最小頻移鍵控（MSK）6.13MSK是FSK的一種特殊形式，它要求：兩個(gè)頻率的信號(hào)不相關(guān)兩個(gè)頻率的信號(hào)在一個(gè)碼元期間所積累的相位差為π且在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻已調(diào)信號(hào)的相位連續(xù)120最小頻移鍵控（MSK）6.13MSK是FSK的一種特MSK信號(hào)的一般形式1MSK信號(hào)表達(dá)式：其中，ak是雙極性NRZ基帶信號(hào)的第k＋1個(gè)比特的取值(k=0,1,2,……)，取＋1或－1；xk是為保持相位連續(xù)變化而增加的相位值，它在一個(gè)比特持續(xù)時(shí)間里是一個(gè)常數(shù)，所以稱之為相位常數(shù)。121MSK信號(hào)的一般形式1MSK信號(hào)表達(dá)式：121MSK信號(hào)的一般形式2由MSK的第二個(gè)條件，即要求：則：此時(shí)MSK信號(hào)可寫為：其調(diào)制指數(shù)為：122MSK信號(hào)的一般形式2由MSK的第二個(gè)條件，即要求：122兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)給定兩個(gè)信號(hào)cos2πfmt和cos2πfst，它們之間的相關(guān)系數(shù)為：

為了易于區(qū)分兩個(gè)信號(hào)，希望它們是正交的，即要求ρ＝0：第一項(xiàng)等于零：2π(2fd)Tb=nπ，即：fd＝n/4Tb，第二項(xiàng)等于零：4πfcTb>>1，或4πfcTb=nπ(Tb=n/4fc)，即：每個(gè)碼元期間包含四分之一載波周期的整數(shù)倍。

123兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)給定兩個(gè)信號(hào)cos2πfmt和cos2πfMSK信號(hào)的正交性1由前面的結(jié)論，對(duì)于MSK有：

故相關(guān)系數(shù)ρ的的第一項(xiàng)等于零，這里取n＝1?？梢姡篗SK為頻差（帶寬）最小的正交FSK調(diào)制，故稱為“最小頻移鍵控調(diào)制”，或“快速頻移鍵控調(diào)制(FFSK)”124MSK信號(hào)的正交性1由前面的結(jié)論，對(duì)于MSK有：124MSK信號(hào)的正交性2要使相關(guān)系數(shù)ρ的的第二項(xiàng)等于零，需有4πfcTb=nπ

，即：即有：此時(shí)，每個(gè)碼元期間包含的fm、fs和fc的周期數(shù)都是四分之一的整數(shù)倍125MSK信號(hào)的正交性2要使相關(guān)系數(shù)ρ的的第二項(xiàng)等于零，需有4π我們約定：k=0,1,2,……(k-1)Tb

kTb(k+1)Tbt第k個(gè)比特ak-1第k＋1個(gè)比特ak0126我們約定：k=0,1,2,……(k-1)Tbk附加相位函數(shù)1附加相位函數(shù)：與載波有關(guān)的相位之外的附加相位，記作θ(t)，即：

顯然，這是一個(gè)直線段的表達(dá)式，其斜率為πak/(2Tb)，截距為xk。為得到“連續(xù)相位”的已調(diào)波形，就要求θ(t)在整個(gè)時(shí)間軸上是連續(xù)函數(shù)。具體地，在第k比特和第k+1比特的分界點(diǎn)——t=kTb時(shí)刻，θ(t)應(yīng)當(dāng)連續(xù)。127附加相位函數(shù)1附加相位函數(shù)：與載波有關(guān)的相位之外的附加相位，附加相位函數(shù)2由θ(t)在t=kTb時(shí)連續(xù)變化及θ(t)的表達(dá)式可以得到：從而得到：

第k比特表達(dá)式

第k＋1比特表達(dá)式128附加相位函數(shù)2由θ(t)在t=kTb附加相位函數(shù)3觀察相位常數(shù)xk的上述表達(dá)式，我們知道，第k+1比特期間的相位常數(shù)xk不僅與當(dāng)前比特基帶信號(hào)的取值ak有關(guān)，而且跟第k比特的取值ak-1和第k比特期間的相位常數(shù)xk-1有關(guān)。因此連續(xù)相位調(diào)制屬于有記憶調(diào)制。由于ak-1和ak的取值為＋1或－1，所以(ak-1－ak)的取值可能為：0，＋2或－2。所以，129附加相位函數(shù)3觀察相位常數(shù)xk的上述表達(dá)式，我們知道，第k+附加相位函數(shù)4如果初始相位常數(shù)x0＝0，則xk的可能取值（模2π之后）就是0或π。故而sinxk=0。由此，MSK信號(hào)的表達(dá)式變?yōu)椋?/p>

。其中，，。130附加相位函數(shù)4如果初始相位常數(shù)x0＝0，則xk的可能取值（模附加相位函數(shù)5

過零點(diǎn)

過零點(diǎn)后面，我們令cos()=C(t)，令sin()=S(t)。131附加相位函數(shù)5過零點(diǎn)過零點(diǎn)后面，我們令cos附加相位函數(shù)6132附加相位函數(shù)6132附加相位函數(shù)7由此，我們知道，當(dāng)ak=＋1時(shí)，Ik=Qk；當(dāng)ak=－1時(shí)，Ik=－Qk。此外，根據(jù)相位連續(xù)條件，我們還可以證明，Ik只可能在cosπt/(2Tb)的過零點(diǎn)處發(fā)生變化，Qk只可能在sinπt/(2Tb)的過零點(diǎn)處發(fā)生變化。這就是說，Ik和Qk每2Tb才可能變化一次，并且，變化時(shí)刻剛好錯(cuò)開了Tb。差分編碼關(guān)系133附加相位函數(shù)7由此，我們知道，差分編碼關(guān)系133MSK調(diào)制器(n-1)Tb≤t≤(n+1)TbnTb≤t≤(n+2)Tb注：n=0,2,4,….134MSK調(diào)制器(n-1)Tb≤t≤(n+1)TbnTb≤t≤MSK信號(hào)的相位路徑圖相位路徑圖：附加相位函數(shù)的圖示。135MSK信號(hào)的相位路徑圖相位路徑圖：附加相位函數(shù)的圖示。135MSK信號(hào)的功率譜函數(shù)PSD設(shè)基帶數(shù)據(jù)速率為Rb

(bps)。fc+0.75Rb136MSK信號(hào)的功率譜函數(shù)PSD設(shè)基帶數(shù)據(jù)速率為Rb(bps)MSK解調(diào)器

（2n+1）Tb

（2n+2）Tb137MSK解調(diào)器（2n+1）Tb（2n+2）Tb13小結(jié)MSK信號(hào)包絡(luò)恒定頻偏嚴(yán)格地等于1/4Tb,調(diào)制指數(shù)h=0.5，每個(gè)碼元周期的相位變化為±π/2。xk不斷變化，滿足相位連續(xù)。xk一定是π的整數(shù)倍；在一個(gè)碼元期間，包含的fm、fs和fc的周期數(shù)都是四分之一的整數(shù)倍；1/(4fm)、1/(4fs)、1/(4fc)其功率譜密度的主瓣較QPSK寬，但滾降速率較快。138小結(jié)MSK信號(hào)包絡(luò)恒定138MSK調(diào)制的缺點(diǎn)與改進(jìn)盡管MSK信號(hào)已具有較好的頻譜和誤比特率性能，但仍不能滿足功率譜在相鄰頻道取值(即鄰道輻射)低于主瓣峰值60dB以上的要求。這就要求在保持MSK基本特性的基礎(chǔ)上，對(duì)MSK的帶外頻譜特性進(jìn)行改進(jìn)，使其衰減速度加快。可以看出，MSK信號(hào)可由FM調(diào)制器來產(chǎn)生。由于輸入的二進(jìn)制非歸零脈沖序列具有較寬的頻譜，從而導(dǎo)致已調(diào)信號(hào)的帶外衰減較慢。如果將輸入信號(hào)經(jīng)過濾波以后再送入FM調(diào)制，必然會(huì)改善已調(diào)信號(hào)的帶外特性。139MSK調(diào)制的缺點(diǎn)與改進(jìn)盡管MSK信號(hào)已具有較好的頻譜和誤比特GMSK調(diào)制GMSK信號(hào)就是通過在FM調(diào)制器前加入高斯低通濾波器(稱為預(yù)調(diào)制濾波器)而產(chǎn)生的。高斯濾波MSK調(diào)制

GMSK調(diào)制140GMSK調(diào)制GMSK信號(hào)就是通過在FM調(diào)制器前加入高斯低通濾GMSK的相位軌跡1141GMSK的相位軌跡1141GMSK的相位軌跡2從圖中可以看出，GMSK通過引入可控的碼間干擾(即部分響應(yīng)波形)來達(dá)到平滑相位路徑的目的，它消除了MSK相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從圖中還可以看出，GMSK信號(hào)在一碼元周期內(nèi)的相位增量，不像MSK那樣固定為±π/2，而是隨著輸入序列的不同而不同。142GMSK的相位軌跡2從圖中可以看出，GMSK通過引入可控的GMSK的頻譜特性隨著BbTb的減小，功率譜的衰降明顯加快。Bb濾波器3dB帶寬。143GMSK的頻譜特性隨著BbTb的減小，功率譜的衰降明顯加快。小結(jié)GMSK信號(hào)的相位不但連續(xù)，而且平滑，因此其帶外滾降更加快速；在GMSK調(diào)制中，其預(yù)調(diào)濾波器不服從奈奎斯特準(zhǔn)則，因此存在著ISI。但這種ISI是受控的。GSM系統(tǒng)采用BTb=0.3的GMSK調(diào)制144小結(jié)GMSK信號(hào)的相位不但連續(xù)，而且平滑，因此其帶外滾降更加擴(kuò)展頻譜技術(shù)什么是擴(kuò)展頻譜（SpreadSpectrum）系統(tǒng)？為什么要擴(kuò)頻？有哪些主要的擴(kuò)展頻譜技術(shù)？直接序列（DirectSequence）擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介。145擴(kuò)展頻譜技術(shù)什么是擴(kuò)展頻譜（SpreadSpectrum）什么是擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)？發(fā)射信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于所傳輸?shù)幕鶐盘?hào)帶寬的系統(tǒng)，稱作擴(kuò)展頻譜（SpreadSpectrum）系統(tǒng)。擴(kuò)頻通信概念的產(chǎn)生源于二戰(zhàn)期間軍事應(yīng)用的需要，最初是為了在存在敵方干擾情況下實(shí)現(xiàn)保密通信。最早提出的擴(kuò)頻方式并不是直接序列擴(kuò)頻（DSSS），而是跳頻擴(kuò)頻（FHSS）。146什么是擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)？發(fā)射信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于所傳輸?shù)幕鶐盘?hào)帶寬的我們知道，傳統(tǒng)的非擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)，已調(diào)信號(hào)帶寬等于基帶信號(hào)帶寬的幾倍。如，MPSK(M≥2)調(diào)制的已調(diào)信號(hào)帶寬是基帶帶寬的2倍；MSK調(diào)制的已調(diào)信號(hào)帶寬是基帶帶寬的1.5倍。而SS系統(tǒng)的射頻帶寬是遠(yuǎn)大于基帶帶寬的，這里“遠(yuǎn)大于”指的是射頻帶寬是基帶信號(hào)帶寬的幾十倍甚至幾百倍。例如，IS95CDMA系統(tǒng)采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，其射頻信道帶寬為1.25MHz，而在其前向信道中，編碼后基帶符號(hào)速率為19.2ksps。二者之間約65倍的關(guān)系。147我們知道，傳統(tǒng)的非擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)，已調(diào)信號(hào)帶寬等于基帶信號(hào)帶寬

為什么要擴(kuò)頻1能獲得一定程度的抗干擾能力和抗阻塞能力；是一種在背景噪聲中隱蔽傳送信號(hào)的方法；使竊聽者的截獲概率非常低；148

為什么要擴(kuò)頻1能獲得一定程度的抗干擾能力和抗阻塞能力；14

為什么要擴(kuò)頻2能夠抵御來自多條傳輸路徑（即多徑）的干擾； 應(yīng)用例：Rake接收機(jī)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶共享一個(gè)公共信道（即實(shí)現(xiàn)多址）；應(yīng)用例：CDMA系統(tǒng)能提供一種測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間范圍和距離的方法。 應(yīng)用例：全球定位系統(tǒng)（GPS），北斗系統(tǒng)。149

為什么要擴(kuò)頻2能夠抵御來自多條傳輸路徑（即多徑）的干擾；

主要的擴(kuò)展頻譜技術(shù)1直接序列擴(kuò)頻技術(shù)頻率跳變（簡(jiǎn)稱跳頻，F(xiàn)requencyHopping）擴(kuò)頻技術(shù)時(shí)間跳變（簡(jiǎn)稱跳時(shí)，TimeHopping）擴(kuò)頻技術(shù)150

主要的擴(kuò)展頻譜技術(shù)1直接序列擴(kuò)頻技術(shù)150主要的擴(kuò)展頻譜技術(shù)2混合方式：在上述幾種基本擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)上，可以將其組合起來，構(gòu)成各種混合方式。例如：FH/DS、DS/TH、DS/FH/TH等等。一般來說，采用混合方式在技術(shù)上要復(fù)雜一些，實(shí)現(xiàn)起來也要困難一些。但是，不同方式結(jié)合起來的優(yōu)點(diǎn)是有時(shí)能得到只用其中一種方式得不到的特性。151主要的擴(kuò)展頻譜技術(shù)2混合方式：在上述幾種基本擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)跳頻（FH）擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介1FHSS系統(tǒng)在軍事通信領(lǐng)域應(yīng)用較多。它通過不斷地更替載波頻率來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻，載波頻率更替的規(guī)律常稱為跳頻圖案，為了保證跳頻的有效性——抗敵方干擾和截獲，跳變規(guī)律應(yīng)呈現(xiàn)出偽隨機(jī)變化的特點(diǎn)，跳頻圖案一般由偽隨機(jī)碼（PN碼）所決定。目前其應(yīng)用已經(jīng)不僅僅限于軍事通信領(lǐng)域，象GSM和藍(lán)牙（Bluetooth）系統(tǒng)中都應(yīng)用了跳頻。152跳頻（FH）擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介1FHSS系統(tǒng)在軍事通信領(lǐng)域應(yīng)用較多跳頻（FH）擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介2值得指出的是，GSM中使用跳頻的目的主要在于實(shí)現(xiàn)頻率分集和干擾白化，通過應(yīng)用跳頻技術(shù)來提升GSM蜂窩系統(tǒng)的容量（信干比可以得到改善）。GSM采用TDMA方式，用戶發(fā)射機(jī)的發(fā)射是突發(fā)式的（而不是持續(xù)式的，用戶發(fā)射只占用特定的時(shí)隙），這就為跳頻的引入創(chuàng)造了條件，每次發(fā)射（每個(gè)時(shí)隙）可以采用不同的載頻。153跳頻（FH）擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介2值得指出的是，GSM中使用跳頻的目跳頻技術(shù)重的重要參數(shù)跳頻周期：在每個(gè)載頻上持續(xù)發(fā)射的時(shí)間，記作Thop。跳變速率（跳速）：每秒鐘載頻跳變的次數(shù)。記作vhop，單位為：hops/s。顯然，一般有，vhop＝1／

Thop。tf

Thop154跳頻技術(shù)重的重要參數(shù)跳頻周期：在每個(gè)載頻上持續(xù)發(fā)射的時(shí)間，記跳頻發(fā)射機(jī)6.16155跳頻發(fā)射機(jī)6.16155跳頻接收機(jī)156跳頻接收機(jī)156直接序列擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介DSSS系統(tǒng)通過將已調(diào)載波與寬帶擴(kuò)頻序列直接相乘來實(shí)現(xiàn)帶寬的擴(kuò)展。由于CDMA移動(dòng)通信采用直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)(可簡(jiǎn)稱直擴(kuò)系統(tǒng))，因此有必要進(jìn)一步說明直擴(kuò)通信系統(tǒng)的組成、工作原理及其主要特點(diǎn)。157直接序列擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)介DSSS系統(tǒng)通過將已調(diào)載波與寬

直接序列擴(kuò)頻（DSSS）原理BPSK直接序列擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)BPSK直接序列擴(kuò)頻接收機(jī)發(fā)射信號(hào)：st(t)=c(t)cos[ω0t+θd(t)]接收信號(hào)：sr(t)=c(t-Td)cos[ω0t+θd(t-Td)+φ]158

直接序列擴(kuò)頻（DSSS）原理BPSK直接序列擴(kuò)頻發(fā)解擴(kuò)條件解擴(kuò)條件：接收機(jī)要正確解調(diào)，必須先進(jìn)行解擴(kuò)處理——用接收機(jī)本地?cái)U(kuò)頻序列與收到的擴(kuò)頻信號(hào)相乘。解擴(kuò)處理可表達(dá)為：

其中，Td為傳輸時(shí)延，是接收端對(duì)傳輸時(shí)延的估計(jì)，正確解調(diào)的前提就是使得，從而保證：。159解擴(kuò)條件解擴(kuò)條件：接收機(jī)要正確解調(diào)，必須先進(jìn)行解擴(kuò)處理——用擴(kuò)頻與解擴(kuò)示意圖

擴(kuò)頻過程c(t)d(t)

解擴(kuò)過程正常解擴(kuò)的條件有：1）收、發(fā)使用相同的擴(kuò)頻序列；2）收、發(fā)要實(shí)現(xiàn)同步，即要求。160擴(kuò)頻與解擴(kuò)示意圖擴(kuò)頻過程c(t)d(擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜已調(diào)載波的功率譜密度擴(kuò)頻后的功率譜密度T=3Tc發(fā)射功率一定時(shí)，擴(kuò)頻后幅度減小為1／3161擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜已調(diào)載波的功率譜密度擴(kuò)頻后的功率譜密度T=3T碼片（Chip）的概念擴(kuò)頻序列的一個(gè)“1”或者一個(gè)“0”被稱作一個(gè)碼片，以便與原始數(shù)據(jù)中的“1”或者“0”區(qū)分開來（在那里，我們一般稱之為比特或碼元）。擴(kuò)頻序列中一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間稱作碼片周期，記作Tc；擴(kuò)頻序列的數(shù)據(jù)速率稱作碼片速率，記作Rc，單位是chips/s（而不用bits/s?。。?。就DSSS系統(tǒng)而言，一般有，

Tc<<TS

，