調(diào)制技術(shù)發(fā)展

1、移動(dòng)通信傳輸中調(diào)制技術(shù)的變化，主要內(nèi)容，1，調(diào)制技術(shù)的定義，2，移動(dòng)通信中調(diào)制技術(shù)的要求，3，基本調(diào)制方法，4，1G到4G的調(diào)制技術(shù)的演變，調(diào)制是處理信號(hào)源的編碼信息并將要傳輸?shù)哪M或數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于通道傳輸?shù)男盘?hào)的過(guò)程。通常的調(diào)制過(guò)程是將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為與基帶頻率相對(duì)較高的頻帶通信號(hào)。此頻帶通信號(hào)稱(chēng)為調(diào)制信號(hào)，基帶信號(hào)稱(chēng)為調(diào)制信號(hào)或調(diào)制信號(hào)。一、調(diào)制技術(shù)定義、基本調(diào)制方法：幅度調(diào)制、調(diào)頻和相位調(diào)制。調(diào)制方式選擇原則：1、盡可能高的頻譜效率2、盡可能小的相鄰?fù)ǖ栏蓴_3、易于過(guò)濾的信號(hào)頻譜帶外滾動(dòng)4、特定的抗噪聲性能5、具有易波形的硬件引起的調(diào)制系統(tǒng)性能指標(biāo)：功率有效性：在低功率級(jí)別保證系統(tǒng)故障

2、性能的功能。寬帶效率：反映分配的帶寬如何有效利用，可以在給定帶寬下表示為每赫茲的數(shù)據(jù)速率。第二，移動(dòng)通信功能和移動(dòng)通信調(diào)制技術(shù)要求，有限的頻譜資源，高頻譜利用率，多路徑效果，對(duì)多路徑效果不敏感的用戶(hù)終端傳輸功率，高功率效率，相鄰?fù)ǖ栏蓴_，自然干擾，良好的抗干擾能力，通道衰落，衰落，調(diào)制技術(shù)要求，移動(dòng)通信特性第三，振幅調(diào)制方式(AM)意味著系統(tǒng)高頻載波的振幅大小隨著調(diào)制信號(hào)振幅的變化而變化。幅度調(diào)制信號(hào)被定義為幅度調(diào)制信號(hào)的調(diào)制指數(shù)與最大信號(hào)對(duì)載波峰值的比率。在調(diào)頻(FM)調(diào)制中，載波信號(hào)的瞬時(shí)頻率根據(jù)紀(jì)寧頻帶信號(hào)線(xiàn)性變化，如下所示。即，在相位調(diào)制(PM)調(diào)制中，載波信號(hào)的角度隨紀(jì)寧頻帶信號(hào)的變

3、化而變化，如下所示。下面顯示的調(diào)制波形和FM之間的主要區(qū)別在于調(diào)制波形的相位(與載波相反)與調(diào)制信號(hào)成比例，而在FM中，與輸入的積分成比例。模擬調(diào)制、AM、PM、FM、數(shù)字調(diào)制方式的抗噪聲性能更好，抗信道能力損失更好，多種形式的信息(如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻圖像等)更容易重復(fù)使用，通信的安全性更高。在二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)中，載波振幅可以與二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)序列m(t)一起改變。即，振幅鍵控(ASK)信號(hào)在二進(jìn)制頻率鍵控2FSK中，頻移鍵控使用兩個(gè)不同頻率f1和F2的振蕩源表示信號(hào)1和0。在二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)中，具有固定振幅的載波信號(hào)根據(jù)兩個(gè)可能的m1和m2(即，二進(jìn)制1和0)信號(hào)變化在兩個(gè)

4、不同的相位之間切換。一般來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)相位相差180。數(shù)字調(diào)制、ASK、PSK、FSK、4、1G到4G調(diào)制技術(shù)的演變；1G時(shí)代：第一代移動(dòng)通信主要使用模擬技術(shù)和跳頻技術(shù)。由于傳輸帶寬的限制，移動(dòng)通信的遠(yuǎn)距離漫游是不可能的，只能是一種區(qū)域移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信具有多種規(guī)格，我國(guó)主要采用TACS。第一代移動(dòng)通信有很多缺點(diǎn)，包括容量有限、標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多、相互不兼容、機(jī)密性低、通話(huà)質(zhì)量低、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或不能自動(dòng)漫游。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)將模擬語(yǔ)言信號(hào)傳輸?shù)侥MFM(FM)，信令系統(tǒng)使用2FSK數(shù)字調(diào)制。移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)始于90年代初。傳送到第二代數(shù)字蜂窩技術(shù)的語(yǔ)音都是經(jīng)過(guò)語(yǔ)音編碼和通道編碼的數(shù)字信

5、號(hào)。以數(shù)字語(yǔ)音傳輸技術(shù)為核心的第二代手機(jī)通信技術(shù)規(guī)范。一般定義為不能直接傳遞電子郵件、軟件等信息。只有部分手機(jī)通訊技術(shù)規(guī)格，如電話(huà)和時(shí)間日期。但是，短信可以在特定規(guī)范下運(yùn)行。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供了比第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信更高的網(wǎng)絡(luò)容量，提高了語(yǔ)音質(zhì)量和機(jī)密性，為用戶(hù)提供了無(wú)縫的國(guó)際漫游。高機(jī)密性、高光譜利用率、豐富的業(yè)務(wù)、高標(biāo)準(zhǔn)。GSM在第二代移動(dòng)通信技術(shù)中使用GMSK進(jìn)行了調(diào)制。QSK和OQSK在IS-95 CDMA中分別在父通道和子通道中進(jìn)行調(diào)制。2G時(shí)代，F(xiàn)SK的缺點(diǎn)：無(wú)論通道參數(shù)如何變化，F(xiàn)SK都具有很強(qiáng)的抗干擾能力，因此FSK特別適合衰落通道。但是，占用帶(尤其是MFSK)的帶寬利

6、用率較低。其次，在開(kāi)關(guān)方法可能導(dǎo)致FSK信號(hào)相鄰碼元的相位不連續(xù)的情況下，通過(guò)具有帶通特性的電路，由于通過(guò)帶限制，信號(hào)的包絡(luò)發(fā)生了顯著變化。因此，必須采取改進(jìn)措施降低FSK的頻帶份額，MSK是其中之一。MSK信號(hào)是具有固定范圍、連續(xù)相位、小帶寬、嚴(yán)格正交的2FSK信號(hào)。原則上，使兩個(gè)信號(hào)徐璐正交，就可以完全分離。MSK特別適合在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用。有很多好特性，如恒定包絡(luò)、低比特率和自同步性能。MSK信號(hào)的范圍固定，帶寬窄，但頻譜利用率低，無(wú)法滿(mǎn)足移動(dòng)通信中對(duì)帶外輻射的嚴(yán)格要求。為了提高頻譜利用率，在頻率調(diào)制之前使用低通濾波器預(yù)過(guò)濾基帶信號(hào)。低通濾波器可以從調(diào)整后的信號(hào)s(t)中去除高頻分

7、量，有效抑制MSK的帶外輻射，從而提高頻譜利用率。2G時(shí)代，GMSK，低通濾波器的選擇原則是，要有窄帶寬和尖銳的過(guò)渡帶；低峰值突然沖激響應(yīng)；保持輸出脈沖的面積不變，以確保/2的相位移動(dòng)。高斯過(guò)濾器是適當(dāng)?shù)倪x擇。在GMSK中調(diào)制的非零(nnrz)數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)調(diào)制高斯脈沖整形濾波器進(jìn)一步降低了該光譜的旁瓣級(jí)別。預(yù)調(diào)制高斯濾波器將整個(gè)響應(yīng)信號(hào)(即，每個(gè)基帶代碼元素占位周期t)轉(zhuǎn)換為部分響應(yīng)信號(hào)(每個(gè)發(fā)射代碼元素占若干位周期)。GMSK因其優(yōu)異的電源效率(固定包絡(luò))和優(yōu)異的頻譜效率而異。GMSK犧牲了錯(cuò)誤性能，獲得了優(yōu)異的頻譜效率和一定的包絡(luò)特性。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT-2000)，以第二代移動(dòng)通信

8、技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)一步進(jìn)化的寬帶CDMA技術(shù)為主，同時(shí)提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，即未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)，是具有完全解決第一、第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要弊端的能力的先進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)。3G移動(dòng)通信主要調(diào)制方式，3G時(shí)代，3G時(shí)代，QPSK，正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keyin，QPSK)是數(shù)字調(diào)制方式。分為絕對(duì)相位移動(dòng)和相對(duì)相位移動(dòng)兩種。絕對(duì)相移方法存在相位模糊問(wèn)題，因此實(shí)際上主要使用相對(duì)相移方法DQPSK。目前廣泛應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信，成為現(xiàn)代通信中非常重要的調(diào)制解調(diào)方法。QPSK與二進(jìn)制PSK一樣，包含在傳輸信號(hào)中的信息存在于拓?fù)渲?。調(diào)制載波相位采用以下四個(gè)等距離值之一：

9、/4、3/4、5/4和7/4。因此，發(fā)送信號(hào)可以定義為。其中i1、2、3、4每個(gè)可能的拓?fù)渲祵?duì)應(yīng)于特定的2位組。例如，您可以使用一組拓樸值來(lái)表示灰階的兩位數(shù)群組，例如10，00，01，11。4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的縮寫(xiě)，是將3G和WLAN結(jié)合起來(lái)提供高質(zhì)量視頻圖像和僅次于高質(zhì)量電視的圖像傳輸質(zhì)量的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)下載速度比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，100Mbps，上傳速度高達(dá)20Mbps，幾乎可以滿(mǎn)足所有用戶(hù)對(duì)無(wú)線(xiàn)服務(wù)的需求。TD-LTE是由阿爾卡特和諾基亞西門(mén)子通信、大唐電信、華為技術(shù)、ZTE、中國(guó)移動(dòng)等共同開(kāi)發(fā)的第四代(4G)移動(dòng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。4G是什么？從多載波模塊(MCM)和并行傳輸?shù)慕嵌确治龃苏{(diào)制的基本性能。其基本概念是，高速信息數(shù)據(jù)通過(guò)字符串流動(dòng)，然后轉(zhuǎn)換成多個(gè)低速數(shù)據(jù)流，然后每個(gè)低速數(shù)據(jù)使用單獨(dú)的載波調(diào)制構(gòu)成傳輸信號(hào)。速度降低導(dǎo)致信息代碼周期增加。如果代碼元素速度大于多路徑延遲，則多路徑效果傳遞到下一個(gè)代碼元素的速度會(huì)更小，因此，通過(guò)減少接收的信息代碼元素中多路徑延遲擴(kuò)散所占用的相對(duì)百分比值，可以減少多路徑干擾對(duì)傳輸系統(tǒng)性能的影響。正交頻分多路復(fù)用(OFDM)，OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制。將指定信道分割為多個(gè)正交子信道，在每個(gè)子信道上執(zhí)行窄帶調(diào)制和傳輸，并且信號(hào)帶寬