多进制数字调制(二)

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1、多进制数字调制现代数字调制解调技术简介通信原理第二十七讲第九章多进制数字调制多进制数字调制系统概述多进制数字振幅调制MASK原理及抗噪声性能多进制数字频率调制MFSK原理及抗噪声性能多进制数字相位调制MPSK原理及抗噪声性能振幅相位联合调制系统MAPK(MQAM、MQPR)恒包络调制问题*偏移四相相移键控OQPSK*最小移频键控MSK*高斯最小移频键控GMSK*SFSK、TFM、时频调制*MASK/MPSK振幅相位联合调制系统MASK、MPSK得出：系统带宽一定的条件下，多进制调制比二进制调制有较高的频带利用

2、率随M增加，在信号空间中各信号点的最小距离减小，相应的判决区域也随之减小，受干扰后错误概率增大。单独使用振幅或相位携带信息时不能最充分地利用信号平面：MASK信号矢量端点在一条轴上分布；MPSK矢量端点在一园上分布。随M增加，这些端点间的最小距离减小。为充分利用信号平面，将这些矢量端点重新合理分布，可在不减小最小距离情况下增加信号矢量端点的数目振幅相位联合调制系统星座图——星座调制16PSK16QAM16APKQAM：正交幅度调制APK：幅度相位联合键控振幅相位联合调制系统一般表达式MAPK信号可以看作两个正

3、交调制信号之和正交振幅调制QAM正交振幅调制QAM原理用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制(DSB-SC)，利用这种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。正交振幅调制QAM正交振幅调制QAM原理当mQ(t)是mI(t)的希尔伯特变换时正交振幅调制就变成了单边带调制当mI(t)、mQ(t)取值为±1时，正交振幅调制和QPSK完全相同基带信号为多电平时，构成多电平正交振幅调制MQAM正交振幅调制QAMMQAM星座图M=4,16,64,256为矩形；M=32

4、,128为十字形。前者M为2的偶次方，即每个符号携带偶数个比特信息；后者为2的奇次方，每个符号携带奇数个比特信息。正交振幅调制QAMMQAM与MPSK最小距离为便于比较，归一化A=1M=4M=16抗干扰能力优于MPSK正交振幅调制QAMMQAM与MPSK的最大功率与平均功率对于MQAM，可以得出：对于MPSK，由于其包络恒定，因此最大功率与平均功率相等对于16QAM与16PSK正交振幅调制QAMMQAM的调制与解调（正交调幅法）正交振幅调制QAMMQAM的调制与解调（正交调幅法）2－L电平变换将速率为Rb/2

5、的序列变成速率为Rb/log2M的L电平信号。与两正交载波相乘，再相加后得MQAM信号。正交相干解调方法，L电平用L-1个门限电平的判决器判决后，分别恢复出速率为Rb/2的二进制序列。再并/串变换成Rb的序列。MQAM信号可看成二正交DSB-SC信号相加。因此在MQAM与MPSK在相同信号点数时功率谱相同，带宽均为基带信号带宽的二倍理想情况下，MQAM与MPSK频带利用率为log2M（b/s/Hz）。收发基带滤波器合成响应为升余弦滚降特性时，频带利用率为两种形状MQAM的比较方型与星型MQAM两种形状MQAM

6、的比较信号平均功率：两者功率相差1.4dB。另外，两者的星座结构也有重要的差别。一是星型16QAM只有两个振幅值，而方型16QAM有三种振幅值；二是星型16QAM只有8种相位值，而方型16QAM有12种相位值。这两点使得在衰落信道中，星型16QAM比方型16QAM更具有吸引力方型星型正交部分响应振幅调制MQPR如果多电平正交调制中，I和Q路基带信号都采用部分响应信号（常用Ⅰ和Ⅳ类）产生多电平幅相联合调制构成一类特殊的调制，称正交部分响应幅度调制MQPR。因为第Ⅰ和Ⅳ类都是奇数电平，因此MQPR点数也为奇数。

7、与4QAM对应的QPR为9QPR，因I和Q路二电平基带信号经部分响应编码后变成3电平，正交调制后成9个信号的3×3矩形。同样，16QAM信号对应49QPR信号，他们的星座图为7×7矩形。正交部分响应振幅调制MQPRMQAM与MQPR误码率MQAM和MQPR均可看成由两个相互正交且独立的多电平ASK信号叠加而成，MQAM信号的误符号率公式与MASK有相同形式MQPR信号的误符号率公式由部分响应基带信号误符号率得到（清华书9-110式）研究型作业：两种调制方式的误码率与频谱特性MQAM误码性能第九章多进制数字调制

8、多进制数字调制系统概述多进制数字振幅调制MASK原理及抗噪声性能多进制数字频率调制MFSK原理及抗噪声性能多进制数字相位调制MPSK原理及抗噪声性能振幅相位联合调制系统MAPK(MQAM、MQPR)恒包络调制问题*偏移四相相移键控OQPSK*最小移频键控MSK*高斯最小移频键控GMSK*SFSK、TFM、时频调制*恒定包络调制如果每个符号包络是矩形的，则已调信号包络是恒定的，但此时已调信号频谱→∞。