移动通信基本技术 PPT课件

移动系统选择具体的调制方式时， 需要综合考虑以下几点。 （1）高传输效率。 （2）高频带利用率（最小占用带宽）。 （3）高功率效率（最小发送功率）。 （4）对信道影响的抵抗能力（最小误比特 率）。
3.1.1 数字相位调制
1．二进制相移键控
数字相移键控是用载波的附加相位 来携带数字消息，即用所传送的数字消 息控制载波的相位。 用二进制数字基带信号去控制载波 相位称为二进制相移键控（2PSK）。
图3-6 QPSK调制器框图
（2）QPSK信号解调方法
图3-7 QPSK相干解调器框图
3.1.2 正交振幅调制
正交振幅调制（QAM）是一种幅度 和相位联合键控（APK）的调制方式。 它可以提高系统可靠性，且能获得 较高的信息频带利用率，是目前应用较 为广泛的一种数字调制方式。
1．MQAM调制原理
⑤ 扩频系统中常用的地址码和扩频码，扩 频通信的主要性能指标。 ⑥ 多址接入技术及码分多址的特点。
⑦ 分集的定义与分类，常用分集合并方 式。 ⑧ 纠错编码的概念及常用编码方式，交 织的概念。 ⑨ 均衡的概念与分类。
3.1 调制解调概述
调制是在发送端把要传输的模拟信 号或数字信号（信源信号或基带信号） 变换成适合信道传输的高频信号（带通 信号）的过程。 其中，信源信号或基带信号称为调 制信号，调制完成后的带通信号称为已 调信号。
② 频率调制技术及其特性，包括移频键控 （Frequency-Shift Keying，FSK）、最小移 频键控（Minimum-Shift Keying，MSK） 等。
③ 多载波调制的定义，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）定义与 特点等。 ④ 扩频通信的基本概念，扩频通信系统分类及特 点。
第3章 移动通信基本技术
3.1
调制解调概述
3.2
扩频通信
3.3
抗衰落技术
主要内容如下。 ① 幅度/相位调制技术及其特性，包括二进制 相移键控（Binary Phase-Shift Keying，2PSK）、 四进制相移键控（Quadrature Phase-Shift Keying， QPSK）、偏移四相相移键控（Offset Quadrature Phase-Shift Keying，OQPSK）、正交幅度调制 （Quadrature Amplitude Modulation，QAM）等。
正交振幅调制是用两路独立的基带 数字信号对两个相互正交的同频载波进 行抑制载波的双边带调制，利用已调信 号在同一带宽内频谱正交的性质来实现 两路并行的数字信息传输。
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MQAM的调制框图如图3-10所示。 将MQAM信号用几何表示时，其信 号矢量端点称为星座点，所有信号星座 点一起构成信号星座图。
图3-10 MQAM调制解调原理框图
设输入到调制器的比特流为{ a n }， an 1 ，n为整数。其一种2PSK形式为 当输入为“ + 1”时，对应的信号附加相 位为“0”；当输入为“1”时，对应的 信号附加相位为“π”。 2PSK信号的典型波形如图3-2所示。 两种不同的调制法框图如图3-3所示。
图3-2 2PSK信号的典型波形
图3-3 2PSK信号的调制框图
2PSK接收端一般采用相干解调，其 相干解调系统模型如图3-4所示。
图3-4 2PSK的相干解调框图
2．四相相移键控
四进制相移键控（QPSK）信号利用 载波的4种不同相位来表征数字信息。 因此，对输入的二进制数字序列应该 先分组，将每两个比特编为一组，然后用 4种不同的载波相位去表征它们。 每个载波相位携带两个二进制符号。
图3-14 2FSK信号的产生
（1）2FSK的频谱与带宽
图3-15 2FSK信号的功率谱
2FSK信号的近似带宽由卡松公式给
出
B2FSK f2 f1 2 fb
（2）2FSK解调
2FSK信号的接收解调也分为相干和 非相干解调两类。
图3-16 2FSK的相干解调框图
2FSK的非相干解调方法有多种，它 们都不需要利用信号的相位信息。 本节介绍其中的两种方法，包络检波 法和过零点检测法。
图3-11 16QAM的星座图
2．MQAM解调原理
图3-13 MQAM信号相干解调原理图
3.1.3 数字频率调制
1．二进制频移键控
数字频移键控是用载波的频率来携 带数字消息，即用所传送的数字消息控 制载波的频率。 用二进制数字基带信号去控制载波 频率称为二进制频移键控（2FSK）。
如图3-14所示，设输入到调制器的比 an 1，n为整数。 特流为{ a n }， 2FSK的输出信号形式为当输入信号 为传号“ + 1”时，输出频率为f1的正弦 波；当输入信号为空号“1”时，输出 频率为f2的正弦波。
图3-1 调制分类
数字调制主要分为两类：幅度/相位 调制和频率调制。 频率调制用非线性方法产生，其信 号包络一般是恒定的，因此称为恒包络 调制或非线性调制。
幅度/相位调制也称为线性调制，因 为非线性处理会导致频谱扩展，因此线 性调制一般比非线性调制有更好的频谱 特性；但由于幅度/相位调制源由幅度或 相位携载信源信息的特性，这使得它易 受衰落和干扰的影响。
解调是调制的反过程，在接收端将已 调信号还原成要传输的原始信号。 按照调制信号的形式，调制可分为模 拟调制（或连续调制）和数字调制，如图 3-1所示。
模拟调制指利用输入的模拟信号直接调制 （或改变）载波（正弦波）的振幅、频率或相 位，从而得到调幅（AM）、调频（FM）或调 相（PM）信号，第一代的模拟移动通信系统 中主要使用的是模拟调制。
图3-5（a）为初始相位为0的QPSK 信号的矢量图。 图3-5（b）为初始相位为 4 的QPSK 信号的矢量图。
（1）QPSK信号的功率谱和带宽
图3-5 QPSK的信号矢量图
图3-6所示的QPSK调制器可以看作 由两个2PSK调制器构成。 输入信息速率为Rb的串行二进制信 息序列 an ( an 1 )经过串并变换，分 成两路速率减半的二进制序列。