通信原理7 信号空间分析与多元数字传输

2020/5/4通信与信息工程学院1第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院2第7章*信号空间分析与多元数字传输7.1信号空间分析7.2信号星座图7.3最佳接收系统7.4MASK7.5MPSK7.6QAM7.7MFSK2020/5/4通信与信息工程学院34.1二元与多元数字基带信号4.1.2二元与多元PAM（MPAM）信号M=电平数量2020/5/4通信与信息工程学院44.1二元与多元数字基带信号（1）2PAM、4PAM与256PAM信号：接收时，分辨多种不同脉冲的幅度（2）多进制PAM信号比2PAM信号更容易出错，且纠错过程更加复杂（3）2PAM必须占用更长的时间，或使用更窄的脉冲，窄脉冲要求同步更准，带宽更大实际中，应根据具体要求，综合考虑各种因素选择合适的M2KM2020/5/4通信与信息工程学院57.4MASK（P292-295）消息信号2ASK信号nTbnmtagtnT2cos2ASKcstAmtft第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院6第7章*信号空间分析与多元数字传输,3,...,1AAMA2020/5/4通信与信息工程学院7频谱图带宽：BMASK=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：图7.4.6（P295）误码特性与基带信号近似格雷编码方式,实际中一般使用4ASKMASKRsRs220216log1baveMEMPQMMN第7章*信号空间分析与多元数字传输202161seMEPQMMN2020/5/4通信与信息工程学院87.5MPSK（P296-300）n=M第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院9频谱图带宽：BMPSK=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：图7.5.6（P299）由于4PSK中使用了格雷编码，误码特性与2PSK很接近。实际中一般使用4PSK或8PSKMPSKRsRs202sin2logbaveEPQMMN第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院107.6QAM（P300-305）QAM（Quadratureamplitudemodulation）：正交幅度调制，利用2路正交载波的多种幅度携带消息信号带宽：BMQAM=2B=2Rs=2Rb/log2M误码特性：MQAM信号在M值较大（＞8）时，其接收信噪比与误码特性较MPSK有大幅改进（P304，图7.6.5与P305，表7.6.1）034(1)baveEPQMN第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院11第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院12第7章*信号空间分析与多元数字传输M=162020/5/4通信与信息工程学院137.7MFSK（P305-311）120cos2,11cos2,0nFSKbbnAftastnTtnTAfta第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院14带宽：2102FSKbBffR102(1)2MFSKMssBffRMfR第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院15误码特性：图7.7.8（P310）（1）MFSK信号的带宽随M值的增大而增大（2）MFSK信号的误码率随M值的增大而减小（以带宽为代价）20(-2/)-1211e[1()]2sxENMePQxdx第7章*信号空间分析与多元数字传输2020/5/4通信与信息工程学院16第7章*信号空间分析与多元数字传输随M的增加：（1）QAM、MPSK与MASK误码性能下降，频带利用率提高，且误码性能依次为QAMMPSKMASK（2）MFSK与之相反，误码性能提高，频带利用率下降在频带资源受限，信号功率充分的情况下，可运用QAM与MPSK。一方面，保证较高的系统有效性；另一方面，可通过增大发送功率的方式保证误码性能在频带资源丰富，信号功率受限的情况下，可运用MFSK，通过以带宽为代价保证系统的可靠性