四川邮电职业技术学院：《移动通信技术》课程教学资源（PPT课件）第四讲 移动通信的基本技术（二）

川取北救迷学院 第四讲 移动通信的基本技术(二)

第四讲 移动通信的基本技术（二）

川取北救迷学院 主要内容 ■调制与解调技术 ■多址技术

2 主要内容 ◼ 调制与解调技术 ◼ 多址技术

川取北救迷学院 调制与解调技术

调制与解调技术

四川哪电职业妆学院 Sichuan post and telecommunication college 高斯最小频移键控(GMsK) 最小频移键控(MSK调制是调制指数(所FM)为0.5的二元 数字频率调制,其调频带宽较窄,且具有恒定的包络,因而 可以在接收端采用相干检测法进行解调。但是对于数字移 动通信系统,对信号带外辐射功率的限制十分严格,如带外 衰减要求在70~80dB以上,再采用MsK就不能满足要求了。 这时,可采用MsK的改进型—GMSK作为替代的调制方 法

4 高斯最小频移键控(GMSK) 最小频移键控(MSK)调制是调制指数(βFM)为0.5的二元 数字频率调制, 其调频带宽较窄, 且具有恒定的包络, 因而 可以在接收端采用相干检测法进行解调。 但是对于数字移 动通信系统, 对信号带外辐射功率的限制十分严格, 如带外 衰减要求在70~80 dB以上,再采用MSK就不能满足要求了。 这时, 可采用MSK的改进型——GMSK作为替代的调制方 法

四川哪电职业妆学院 Sichuan post and telecommunication college 高斯最小频移键控(GMsK) 输入 前置 MSK 输出 滤波器 调制器 以高斯低通滤波器的归一化3dB带宽BbTs为参变量(Ts 为码元宽度T=1/fb),以归一化频差(f-tc)Ts为横坐 标(fc为载波功率)的功率谱特性曲线如图所示。由图可 知,BbTs越小,功率谱越集中,当BbTs=02时,GMSK 的频谱与平滑调频(TFM)的频谱几乎相同当BbTs=0 时,GMSK就蜕变为MSK。 5

5 高斯最小频移键控(GMSK) 前 置 滤 波 器 输 入 MSK 调 制 器 输 出 以高斯低通滤波器的归一化3 dB带宽BbTs为参变量(Ts 为码元宽度, T=1/fb), 以归一化频差(f-fc)·Ts为横坐 标(fc为载波功率)的功率谱特性曲线如图所示。由图可 知, BbTs越小, 功率谱越集中，当BbTs=0.2时, GMSK 的频谱与平滑调频(TFM)的频谱几乎相同; 当BbTs=∞ 时, GMSK就蜕变为MSK

川取北救迷学院 高斯最小频移键控(GMsK) =∞(MSK) 40 0.50 20 80 0.25 0.30 100 120 2.5 归一化频庠C)7 6

6 高斯最小频移键控(GMSK) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 － 120 － 100 － 80 － 60 － 40 － 20 0 归 一 化 频 率f－f( c )Ts 频谱密度f / dB 0.50 0.30 0.16 0.20 0.25 Bb Ts ＝ ∞(MSK)

四川哪电职业妆学院 Sichuan post and telecommunication college 高斯最小频移键控(GMSK) 需要指出的是,GMSK信号的频谱特性的改善是通过降低误 码率性能换来的。前置滤波器的带宽越窄,输出功率谱就 越紧凑,但误码率性能就变得越差。 GMsK信号的解调可采用正交相干解调,也可采用鉴相器或 差分检测器。 GMsK在移动通信中有着广泛的应用,如GSM系统就采用 这种方法。GSM的信道传输速率1/Ts=1625/6kb/s BbTs=03。研究证明,当BbTs=03时,GMSK的功率谱 完全满足GSM标准的要求

7 高斯最小频移键控(GMSK) 需要指出的是, GMSK信号的频谱特性的改善是通过降低误 码率性能换来的。 前置滤波器的带宽越窄, 输出功率谱就 越紧凑, 但误码率性能就变得越差。 GMSK信号的解调可采用正交相干解调, 也可采用鉴相器或 差分检测器。 GMSK在移动通信中有着广泛的应用, 如GSM系统就采用 这种方法。GSM的信道传输速率1/Ts=1625/6kb/s, BbTs=0.3。研究证明, 当BbTs=0.3时, GMSK的功率谱 完全满足GSM标准的要求

四川哪电职业妆学院 Sichuan post and telecommunication college 四相相移键控(QPSK) QPsK调制器的原理框图如图所示。它可以看成由 两个BPSK调制器构成,输入的串行二进制信息序 列经串/并变换,分成两路速率减半的序列,电平发 生器分别产生双极性电平信号(和Q4,然后分 别对 A COSOCH和 A sinac进行调制,相减后即得 QPsK信号。 8

8 四相相移键控(QPSK) QPSK调制器的原理框图如图所示。它可以看成由 两个BPSK调制器构成, 输入的串行二进制信息序 列经串/并变换, 分成两路速率减半的序列, 电平发 生器分别产生双极性电平信号I(t)和Q(t), 然后分 别对A cosωct和A sinωct进行调制, 相减后即得 QPSK信号

四川哪电职业妆学院 Sichuan post and telecommunication college 四相相移键控(QPSK) 电平|(2) 产生 Acos o t 载波 发生器 进制信息串/并 已调信号 转换 90° 移相 Asino t 电平Q 产生 QPSK调制器原理框图

9 四相相移键控(QPSK) 电 平 产 生 I(t) Acos  c t 载 波 发 生 器 90° 移 相 电 平 产 生 Q(t) Asi n c t 串 / 并 已 调 信 号 转 换 二 进 制 信 息 QPSK调制器原理框图

川取北救迷学院 四相相移键控(QPSK) 1001 01 () 11 0 信号波形图 10

10 四相相移键控(QPSK) 1 － 1 Q(t) 0 1 1 0 1 1 － 1 I(t) 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 t t t 信号波形图