《调制技术发展》PPT课件.ppt
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1、主要内容主要内容四、调制技术在1G到4G中的演变 调制就是对信号源的编码信息进行处理,把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号的过程。通常的调制过程是指把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率较高的带通信号。这个带通信号叫做已调信号,而基带信号则叫做被调信号或者调制信号。一、调制技术定义一、调制技术定义基本调制方法基本调制方法:调幅、调频和调相。调幅、调频和调相。调制方案选用原则:调制方案选用原则:1、频谱效率尽可能高2、相邻信道的干扰尽可能小3、信号频谱带外滚降要快,便于滤波4、具有一定的抗噪声性能5、波形易于硬件实现调制系统性能指标:调制系统性能指标:功率有效性:低功率的电平下
2、保证系统误码性能的能力。宽带效率:反映了对分配的带宽如何有效利用的,可表述成给定带宽下每赫兹的数据通过率。二、移动通信特点和移动通信调制技术的要求二、移动通信特点和移动通信调制技术的要求频谱资频谱资源有限源有限源有限源有限较较高的高的高的高的频谱频谱利用率利用率利用率利用率多多多多径径径径效效效效应应对对多多多多径径径径效效效效应应不敏感不敏感不敏感不敏感用用用用户终户终端端端端发发射功率小射功率小射功率小射功率小较较高的功率效率高的功率效率高的功率效率高的功率效率邻邻道干道干道干道干扰扰,自然干,自然干,自然干,自然干扰扰较较好的抗干好的抗干好的抗干好的抗干扰扰能力能力能力能力信道衰落信道衰
3、落信道衰落信道衰落抗衰落能力抗衰落能力抗衰落能力抗衰落能力对调对调制技制技制技制技术术要求要求要求要求移移移移动动通信特点通信特点通信特点通信特点 按照调制器输入信号(即调制信号)的形式,调制可分为模拟调制和数字调制。三、基本的调制方式三、基本的调制方式调幅方式(AM)表示的就是系统中高频载波的幅度大小随调制信号幅度的改变而改变。调幅信号可表示为:调幅信号的调制指数定义为信号峰值与载波峰值之比。调频(FM)调制中,载波信号的瞬时频率随基带信号呈线性变化,如下式所示调相(PM)调制中,载波信号的角度随基带信号变化而改变,如下式所示调相与调频之间的主要区别是指被调制波形(相对于载波)的相位在调相中
4、与输入信号成正比,而在调频中与输入的积分成正比。模模拟调拟调制制AMAMPMPMFMFM数字调制方式抗噪声性能更好,抗信道能力损耗更强,复用各种不同形式的信息(如语音、数据和视频图像等)更容易,通信的安全性也更好。在二进制幅度键控(2ASK)中,载波幅度随二进制调制信号序列m(t)变化,即幅度键控(ASK)信号可表示为:在二进制频率键控2FSK中,频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0在二进制相移键控(BPSK)中,幅度恒定的载波信号根据信号两种可能m1和m2(即二进制数1和0)的改变而在两个不同的相位间切换。通常这两个相位相差180。数字数字调调制制ASKASKPSKP
5、SKFSKFSK四、调制技术在四、调制技术在1G1G到到4G4G中的演变中的演变1G 1G 时代时代:第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)(FDMA)技术。由于受到传输带技术。由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式,我国主要采用的是第一代移动通信有多种制式,我国主要采用的是TACSTACS。第一代移动通信有很多不足之处,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、第一代移动通信有很多不足之处,如
6、容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。第一代移动通信系统采用模拟调频(第一代移动通信系统采用模拟调频(FMFM)传输模拟)传输模拟语言信号语言信号,信令系统采用信令系统采用2FSK2FSK数字调制数字调制。移动通信系统移动通信系统(2G)(2G)起源于起源于9090年代初期。年代初期。第二代数字蜂窝技术所传递的第二代数字蜂窝技术所传递的语音都是经过语音编码和信道编码后的数字信号。第二代手机通信技术规语音都是经过语音编码和信道编码后的数字信号。第二代手机通信技术规格,以数字语音传输技术为核心
7、。一般定义为无法直接传送如电子邮件、格,以数字语音传输技术为核心。一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息;只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。软件等信息;只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。不过手机短信在它的某些规格中能够被执行。与第一代模拟蜂窝移动通信不过手机短信在它的某些规格中能够被执行。与第一代模拟蜂窝移动通信相比,第二代移动通信系统提供了更高的网络容量,改善了话音质量和保相比,第二代移动通信系统提供了更高的网络容量,改善了话音质量和保密性,并为用户提供无缝的国际漫游。具有保密性强、频谱利用率高、能密性,并为用户提供无缝的国际漫游。具有保密性强、频谱
8、利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点提供丰富的业务、标准化程度高等特点。在第二代移动通信技术中在第二代移动通信技术中GSMGSM采用采用GMSKGMSK进行进行调制。在调制。在IS-95 CDMAIS-95 CDMA中在上下信道中分别采用中在上下信道中分别采用QSKQSK和和OQSKOQSK进行调制。进行调制。2G时代FSKFSK的不足:的不足:FSKFSK虽然抗干扰能力较强,不受信道参数变化的影响,因此虽然抗干扰能力较强,不受信道参数变化的影响,因此FSKFSK特别适合应特别适合应用于衰落信道;但是是占用频带较宽,尤其是用于衰落信道;但是是占用频带较宽,尤其是MFSKMFSK,频带
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