信号参数估计与数字解调
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3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
Nsamp——每符号采样点数
SNR_dB——信噪比
26
MASK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
signal = complex((real(signal+M-1)/2,imag(signal));
25
MASK信号产生
第二种方法一般步骤
1：Constellation = 0:M-1; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation); 3：msg = randint(N,1,[0 M-1]); 4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 N——符号数量
35
信号产生总结
是否可以构造统一 的信号产生模型
？
36
实际中遇到的问题
按上述模型产生的目标信号在实际中往往会遇到这样
的问题，仿真时算法性能很好，SNR可以到0dB，甚
至可以到负SNR，但用实际信号测试时，性能差远了。
这是为什么呢？
37
SNR、Es/N0、Eb/N0相互关系
SNR＝信号功率/噪声功率
6
MPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r—— 滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
7
MPSK信号的星座图
8
MPAM信号产生
常规PAM信号实际中比较常用有三种
1：BPAM信号【二进制】，也就是BPSK信号
2：QPAM信号【四进制】
3：8PAM信号【八进制】
9
MPAM信号产生
Matlab产生MPAM信号一般步骤
1：h = modem.pammod('M',M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 必须等于4 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
17
OQPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
3：msg = randint(N,1,[0 M-1]);
4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
23
MASK信号产生
常规幅移键控信号实际中比较常用有三种
1：BASK信号【二进制】，最常见
2：QASK信号【四进制】
3：8ASK信号【八进制】
24
MASK信号产生
Matlab产生MASK信号可以有好几种方法
1：直接利用MPAM信号的产生方法，在步骤3、4之间插入
3. 进行调制
4. 成型滤波 5. 加噪声
4
MPSK信号产生
常规相移键控信号实际中比较常用有三种
1：BPSK信号【二进制】
2：QPSK信号【四进制】
3：8PSK信号【八进制】
5
MPSK信号产生
Matlab产生MPSK信号一般步骤
1：h = modem.pskmod(M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_noise = awgn(signal,SNR_dB,'measured');
M——进制 必须等于2 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
20
MSK信号的星座图
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise,8,0);
Nsamp——每符号采样点数
SNR_dB——信噪比
29
8QAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
14
MQAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
15
MQAM信号的星座图
scatterplot(signal_noise,8,4);
21
π/4-DQPSK信号产生
Matlab产生π/4-DQPSK信号一般步骤
1：Phase_Constellation = (2*pi*(0:M-1)/M)'+pi/4; 2：msg = randint(N,1,[0 M-1])； 3：Phase = cumsum(Phase_Constellation(msg+1)); 4：signal = exp(1i*Phase); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
信号参数估计 与数字解调
1
内容
1. 目标信号的产生
2. 信号参数估计
3. 数字解调
2
目标信号的产生
1. MPSK信号 2. MPAM信号 3. MQAM信号
4. OQPSK信号
4. MSK信号 5. π/4-DQPSK信号 6. MASK信号 7. 其它信号
3
目标信号的产生
用Matlab产生信号的一般步骤： 1. 生成与目标信号相对应的调制器 2. 产生消息符号序列
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
18
OQPSK信号与QPSK信号的区别
OQPSK与QPSK区别在于Q路相对于I路延时了半个符号
19
MSK信号产生
Matlab产生MSK信号一般步骤
1：h = modem.mskmod ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
Matlab产生MQAM信号一般步骤
1：h = modem.qammod(M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
12
MQAM信号产生
常规正交幅度信号实际中比较常用好多
1：16QAM信号【16进制，1符号4bit】
2：32QAM信号【32进制，1符号5bit 】
3：64QAM信号【64进制，1符号6bit 】
4：128QAM信号【128进制，1符号7bit 】
5：8QAM信号【8进制，1符号3bit 】
13
MQAM信号产生
27
MASK信号的星ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
28
8QAM信号产生
Matlab产生8QAM信号
1：Constellation = [2 2j -2j -2 1+j 1-j -1+j -1-j]; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation); 3：msg = randint(N,1,[0 M-1]); 4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 必须等于8 N——符号数量
30
其它信号产生
其它信号：AM、FM、PM、SSB【USB/LSB】、FSK
31
信号产生总结
常规调制信号： MPSK、MPAM、MASK、MQAM 采用某种优化技术的调制信号： OQPSK、π/4-DQPSK 、MSK
32
信号产生总结
常规调制信号可以采用同一种方式产生： 1：生成相应的Constellation; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation);
10
MPAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
11
MPAM信号的星座图
Es/N0＝(S×Tsym)/(N/Bn)
＝SNR×(Bn/Rsym)
＝SNR×(Bn/Rbit/K)
噪声带宽＝？
Es/N0_dB＝SNR_dB+10log10(Bn/Rsym)
＝SNR_dB+10log10[Bn/(Rbit/K)]
Es/N0_dB＝ Eb/N0_dB＋10log10(K)
38
SNR、Es/N0、Eb/N0相互关系
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
33
信号产生总结
MPSK、MPAM、MASK是MQAM的某种特例 MASK的星座点只在正半实轴上 MPAM的星座点只在实轴上 MPSK的星座点只在单位圆上 MQAM的星座形式一般有矩型、星型、格型
34
信号产生总结
有趣的OQPSK、 π/4-DQPSK 、MSK OQPSK：Q路分量相对I路分量延时半个符号时间 O8PSK？O16QAM？等 π/4-DQPSK：星座点不代表符号，点之间的跳变代表符号 π/2-DBPSK？确实有【卫星移动通信系统P380】 MSK：类似π/2-DBPSK，但是点之间的变化是沿着圆弧 QMSK？类似π/4-DBPSK
6：signal_noise =awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured');
M——进制 必须等于4 Nsamp——每符号采样点数
N——符号数量 SNR_dB——信噪比
22
π/4-DQPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
16
OQPSK信号产生
Matlab产生OQPSK信号一般步骤
1：h = modem.oqpskmod ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
Nsamp——每符号采样点数
SNR_dB——信噪比
26
MASK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
signal = complex((real(signal+M-1)/2,imag(signal));
25
MASK信号产生
第二种方法一般步骤
1：Constellation = 0:M-1; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation); 3：msg = randint(N,1,[0 M-1]); 4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 N——符号数量
35
信号产生总结
是否可以构造统一 的信号产生模型
？
36
实际中遇到的问题
按上述模型产生的目标信号在实际中往往会遇到这样
的问题，仿真时算法性能很好，SNR可以到0dB，甚
至可以到负SNR，但用实际信号测试时，性能差远了。
这是为什么呢？
37
SNR、Es/N0、Eb/N0相互关系
SNR＝信号功率/噪声功率
6
MPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r—— 滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
7
MPSK信号的星座图
8
MPAM信号产生
常规PAM信号实际中比较常用有三种
1：BPAM信号【二进制】，也就是BPSK信号
2：QPAM信号【四进制】
3：8PAM信号【八进制】
9
MPAM信号产生
Matlab产生MPAM信号一般步骤
1：h = modem.pammod('M',M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 必须等于4 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
17
OQPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
3：msg = randint(N,1,[0 M-1]);
4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
23
MASK信号产生
常规幅移键控信号实际中比较常用有三种
1：BASK信号【二进制】，最常见
2：QASK信号【四进制】
3：8ASK信号【八进制】
24
MASK信号产生
Matlab产生MASK信号可以有好几种方法
1：直接利用MPAM信号的产生方法，在步骤3、4之间插入
3. 进行调制
4. 成型滤波 5. 加噪声
4
MPSK信号产生
常规相移键控信号实际中比较常用有三种
1：BPSK信号【二进制】
2：QPSK信号【四进制】
3：8PSK信号【八进制】
5
MPSK信号产生
Matlab产生MPSK信号一般步骤
1：h = modem.pskmod(M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_noise = awgn(signal,SNR_dB,'measured');
M——进制 必须等于2 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
20
MSK信号的星座图
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise,8,0);
Nsamp——每符号采样点数
SNR_dB——信噪比
29
8QAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
14
MQAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
15
MQAM信号的星座图
scatterplot(signal_noise,8,4);
21
π/4-DQPSK信号产生
Matlab产生π/4-DQPSK信号一般步骤
1：Phase_Constellation = (2*pi*(0:M-1)/M)'+pi/4; 2：msg = randint(N,1,[0 M-1])； 3：Phase = cumsum(Phase_Constellation(msg+1)); 4：signal = exp(1i*Phase); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
信号参数估计 与数字解调
1
内容
1. 目标信号的产生
2. 信号参数估计
3. 数字解调
2
目标信号的产生
1. MPSK信号 2. MPAM信号 3. MQAM信号
4. OQPSK信号
4. MSK信号 5. π/4-DQPSK信号 6. MASK信号 7. 其它信号
3
目标信号的产生
用Matlab产生信号的一般步骤： 1. 生成与目标信号相对应的调制器 2. 产生消息符号序列
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
18
OQPSK信号与QPSK信号的区别
OQPSK与QPSK区别在于Q路相对于I路延时了半个符号
19
MSK信号产生
Matlab产生MSK信号一般步骤
1：h = modem.mskmod ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
Matlab产生MQAM信号一般步骤
1：h = modem.qammod(M) ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
12
MQAM信号产生
常规正交幅度信号实际中比较常用好多
1：16QAM信号【16进制，1符号4bit】
2：32QAM信号【32进制，1符号5bit 】
3：64QAM信号【64进制，1符号6bit 】
4：128QAM信号【128进制，1符号7bit 】
5：8QAM信号【8进制，1符号3bit 】
13
MQAM信号产生
27
MASK信号的星ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
28
8QAM信号产生
Matlab产生8QAM信号
1：Constellation = [2 2j -2j -2 1+j 1-j -1+j -1-j]; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation); 3：msg = randint(N,1,[0 M-1]); 4：signal = modulate(h, msg); 5：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp); 6：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 必须等于8 N——符号数量
30
其它信号产生
其它信号：AM、FM、PM、SSB【USB/LSB】、FSK
31
信号产生总结
常规调制信号： MPSK、MPAM、MASK、MQAM 采用某种优化技术的调制信号： OQPSK、π/4-DQPSK 、MSK
32
信号产生总结
常规调制信号可以采用同一种方式产生： 1：生成相应的Constellation; 2：h = modem.genqammod('Constellation',Constellation);
10
MPAM信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
用Matlab查看星座图：
scatterplot(signal_noise);
11
MPAM信号的星座图
Es/N0＝(S×Tsym)/(N/Bn)
＝SNR×(Bn/Rsym)
＝SNR×(Bn/Rbit/K)
噪声带宽＝？
Es/N0_dB＝SNR_dB+10log10(Bn/Rsym)
＝SNR_dB+10log10[Bn/(Rbit/K)]
Es/N0_dB＝ Eb/N0_dB＋10log10(K)
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SNR、Es/N0、Eb/N0相互关系
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);
5：signal_noise = awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured'); M——进制 Nsamp——每符号采样点数 N——符号数量 SNR_dB——信噪比
33
信号产生总结
MPSK、MPAM、MASK是MQAM的某种特例 MASK的星座点只在正半实轴上 MPAM的星座点只在实轴上 MPSK的星座点只在单位圆上 MQAM的星座形式一般有矩型、星型、格型
34
信号产生总结
有趣的OQPSK、 π/4-DQPSK 、MSK OQPSK：Q路分量相对I路分量延时半个符号时间 O8PSK？O16QAM？等 π/4-DQPSK：星座点不代表符号，点之间的跳变代表符号 π/2-DBPSK？确实有【卫星移动通信系统P380】 MSK：类似π/2-DBPSK，但是点之间的变化是沿着圆弧 QMSK？类似π/4-DBPSK
6：signal_noise =awgn(signal_pluse,SNR_dB,'measured');
M——进制 必须等于4 Nsamp——每符号采样点数
N——符号数量 SNR_dB——信噪比
22
π/4-DQPSK信号的星座图
signal_pluse = rcosflt(signal,1,Nsamp,'fir/sqrt',r,delay); 均方升余弦成型参数 r——滚降系数（0－1） delay—— 时延
16
OQPSK信号产生
Matlab产生OQPSK信号一般步骤
1：h = modem.oqpskmod ；
2：msg = randint(N,1,[0 M-1])；
3：signal = modulate(h,msg);
4：signal_pluse = rectpulse(signal,Nsamp);