北大数字通信ppt课件713采样时刻偏差与载波频率偏差

Xf mTT
m
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
证明
设x(： t) Xfex j2 p ftdf
当在 t = T 点进行采样，得：
xnT Xfex j2 p fnd Tf
Here fc is the carrier frequency of the transmitted signals.
If the frequency of the receiver is f c '
Then the received base band signal becomes
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
可以表示为：
y k
x0 Ik
1 x0
n0 nk
In xkn vk
令 x0 1，则有： yk I k I n xk n vk n0
nk
符号间干扰：
Inxkn
n0 nk
• 当系统不存在采样时刻偏差时，符号间干扰为 0 • 当采样时刻偏差不为 0，符号间干扰存在 • 符号间干扰信号为加性干扰，影响系统误码率
消除符号间干扰的方法
① 设计满足 Nyquist 准则的滤波器 ② 设计边瓣尽可能低的滤波器
• 优点：有采样时钟偏差时 ISI 小 • 缺点：占有带宽大
③ 进行信号编码（部分响应信号）
• P(D) = (1 + D) (good for ISI) • P(D) = (1 – D) (not good) • P(D) = (1 – D)(1 + D) = 1 – D2 (good for ISI and DC offset)
Sampling timing error
0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
0
2000
4000
6000
8000
Part 1
10000
12000
14000
Part 2
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
由于周期采样信号的频 谱为频域的周期出现， 于是得：
xnT
2m1 2T X f exp j2fnT df
采样时刻偏差
• 采样时钟相同，但采样点存在偏差
– 眼图上的非采样点
• 收发端采样时钟存在偏差
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
采样时刻偏差对单载波系统的影响
16QAM Demodulation
Down-Sample
Match Filter
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
加入了接收机前端的框图
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
没有 ISI 的条件
xtkT10,,kk00
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
Nyquist准则
使得 x(t) 满足 xnT10,,nn00
的充要条件是其傅立叶变换 X(f) 满足
The frequency difference is
The sampled signal becomes
r(n)r(t)|tnTs(n)exp(j2(fcfc')Tn) s(n)exp(j2dfTn)
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
载波频率飘移
• 发射/接收信号的载波频率不同
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
Carrier frequency error model
Assume the transmitted signal is
Time
abc
d
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收发采样时钟频率偏差
t
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采样时刻偏差的理论描述
设发送的信号表示为：
vt Ingt nT n0
经过匹配滤波器的接收信号为：
rl t Inht nT zt n0
其中：ht
g
ct
d
，为通道时域响应
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
Block diagram of the communication system
Binary Data Generator
16QAM Modulation
Up-Sample
Sqrt Cosine Filter
来自百度文库
Carrier Modulation
BER Calculation
AWGN Channel
Sampling timing error – part 1
0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Figure 3
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
接收滤波器的输出为：
yt I n xt nT wt n0
式中 x(t ) 表示接收滤波器对输入
脉冲 h(t ) 的响应；
在 t T 时刻抽样，且令 x0 1，则有：
y k I n xk n vk n0
或： y k I k I n xk n vk n0 nk
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
消除符号间干扰的方法
① 设计满足 Nyquist 准则的滤波器 ② 设计边瓣尽可能低的滤波器
• 优点：有采样时钟偏差时 ISI 小 • 缺点：占有带宽大
载波频率偏差对单载波系统的影响
1 0.8 0.6 0.4
信号虚部 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
信号实部
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
采样点偏差
Amplitude
不加噪声时在接收端通过低通滤波器后的眼图 5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-0.5
0
0.5
这里： B f X f m T m
另外， B( f ) 应为某时间序列 bn 的傅立叶变换
B f bn exp j2nfT n
由此可得：
bn
T
1 2T B f exp
1 2T
j2nfT
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采样时刻偏差
• 发射/接收信号的采样时刻不同
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随着SNR的增大，原始信号与滤波后的接收信号之差逐渐减小
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国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
采样时刻偏差与载波频率偏差
2008-11-16
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
2 m 1 2T
m
进行变换代换得：
xnT
1 2T X f m T exp j2fnT df
1 2T
m
1 2T
X f m T exp j2fnT df
1 2T
m
1 2T B f exp j2fnT df 1 2T
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
无符号间干扰（ISI）的信号设计---设计满足 Nyquist 准则的滤波器
因为
yk Ik Inxkn vk n0 nk
③ 进行信号编码（部分响应信号）
• P(D) = (1 + D) (good for ISI) • P(D) = (1 – D) (not good) • P(D) = (1 – D)(1 + D) = 1 – D2 (good for ISI and DC offset)
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。
Sampling timing error – part 2
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6 1.18 1.19 1.2 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 x 104
Figure 4
国家汽车产业政策的相继出台和落实 ，势必 对汽车 消费起 到了拉 动作用 ；而银 行汽车 消费信 贷的推 出和实 现，则 是汽车 消费市 场快速 成长和 发展不 可或缺 的重要 手段。