多进制数字调制系统

n，m为正整数，且 m>n
非相干接收
pe
L 1er /2 2
是2FSK误码率的 L-1 倍.
r a2
2 2 n
6
6.4.3 MPSK
e0 (t)
Acos(ct
k
)
a cos t b sin t
k
c
k
c
k 受调相位,有M种不同取值
多相调制的波形可以看作是对两个正交
载波进行多电平双边带调制所得信号之
pav
1 L
L
n1
(
A2 n
B2 n
)
13
p 6 A2 av
p 6 A2 av
p 6.83A2 av
pav 4.73 A2
8PSK信号点
p 6.81A2
av
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在L=8 的5种信号星座图可以看 出,(4) 是最佳的一种方案
在同样的性能下,即在保证信 号状态点之间的最小距离为2 的情况下,(4)方案所用的平 均信号功率最小.
QPSK相干接收
a 并/串
b
10
6.4.4 幅相键控方式(APK)
e0
(t )
an
g (t
nTs
)
cos(ct
n
)
n
a1,
p1
an
a2
,
p2
aN ,
pN
, 1
p 1
n
2
,
p 2
M ,
p M
APK信号的可能状态数为M×N, 如M=N=4, 则可合成16APK信号.
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令
anacnossinn
2
A(t)
×
BPF
cosct
(L 1)d
(L 2)d
… 3d
2d 门限电平
d
d
2d
3d …
(L 2)d
(L 1)d
x(t)
A(t)
× LPF 抽样判决
cosct
x(t) Vk (t) nc (t)
Vk (t)
为第K个电平对应的信号
K=1，2， …L
当
n c
(t)
d
时，第K个电
平的码元将会错判。
Xn n Yn
在一个码元内
e (t) A cos t B sin t
0
n
c
n
c
其中
A n
B n
X g(t) n
Y g(t) n
此信号可用二维空间内的点(An, Bn) 表示,n=1,2, …L
Hale Waihona Puke Baidu这种信号点的集合称为信号星座图
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两种幅度和4种相位的状态数L=8的信 号点的集合
若各信号状态出现的概率相等,则调制信 号的平均发送功率
1
6.4.1 MASK
L电平的调制信号
e (t) A(t)cos t
0
c
A(t) d,3d, (L 1)d
e0 (t)可看成由时间上不重叠的L个不同振幅值
的OOK信号的叠加,因而,其功率谱密度便是这L 个信号的功率谱密度之和,尽管叠加后的谱结构 很复杂,但就带宽而言,L电平调制信号的带宽与 二电平的相同.
3
当发送L个电平的可能性相同时，每一 电平的概率为1/L）
p L 2 p( n d) 2 1 p( n d)
e
L
c
L2
c
(1 1 ) p( n d )
L
c
2(1 1 ) L
1
2
e dt
t
2
/
2
2 n
d
n
(1 1 )erfc( d )
L
2
n
4
信号功率
ps
2
L/2
[d
(2m
1)]2
和,多相调制信号的带宽与多电平双边带
调制时的相同.
多相制中使用最广泛的是四相制和
八相制,四相制记为4PSK或QPSK.
7
QPSK利用载波的四种不同相位来表征 数字信息,每一载波相位代表2比特信息
每个四进制码元又被称为双比特码元
ab
k(A方式) k(B方式)
00 10 11 01
0° 90° 180° 270°
225° 315° 45° 135°
8
10
01
11
11
00
参考相位
参考相位
00
10
01
QPSK信号的矢量图
pe
1 erfc( 2
r sin )
M
r A2
2 2 n 9
a 输入
串/并变换
b
×
cosct
输出
-π/2
+
sin t
×
c
调制
×
LPF
抽样判决
cosct
-π/2
sin t
c
×
LPF
抽样判决
L m1
/2
d2
L2 1 6
d 2 6 ps L2 1
pe
(1
1 )erfc( 3 r)1/ 2
L
L2 1
r
p s
2
n
5
6.4.2 MFSK
e (t) Acos[ t (i 1)t]
0 i=1，2，…L c
要求MFSK信号L个状态之间具有正交关
系，则： f nR n / T
b
s
fc m(Rb / 2) m / 2Ts
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6.4 多进制数字调制系统
特点 1. 在相同的码元传输速率下，信息传输速
率比二进制系统高。 Rb=RBN㏒2N b/s 2. 在相同的信息传输速率下，多进制码元
传输速率比二进制低。增大码元宽度， 会增加码元的能量，并能减少由于信道 特性引起的码间干扰的影响。 3. 在相同的噪声下，多进制数字调制系统 的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。