1、1,數(shù)字通信 (第三講) 發(fā)射機的構(gòu)成原理 2008-10,Yuping Zhao (Professor) 趙玉萍 Department of Electronics Peking University Beijing 100871, China email: ,2,低頻信號要調(diào)制到響應(yīng)載波頻率上進行傳輸,各個載波信號之間要有一定的間隔 升余弦濾波器滾降特性導(dǎo)致信號占用更多的頻譜資源,3,為什么要進行載波調(diào)制？ 必要性：頻率資源是有限的，任何系統(tǒng)只能占用一定的頻譜資源 定義了將低通信號變換為帶通信號時頻譜的搬移量,發(fā)射信號的載頻調(diào)制,4,發(fā)射信號的載頻調(diào)制,Am,1mM表示M個可能的幅度，取值

2、為離散值 fc: 載頻頻率,脈沖幅度調(diào)制帶有載波信號的表達式：,5,通常情況下Am為復(fù)數(shù)，下列表達式依然可以應(yīng)用,其等效低頻表達式為,在對通信系統(tǒng)的研究中，主要研究Z(t)的各種特性,6,載頻信號調(diào)制的表達式,實數(shù)值的載波調(diào)制的信號,復(fù)數(shù)低頻信號,載波頻率,實部（In phase, 或I路）,虛部（quadrater phase,或Q路）,7,信號的其他表示形式：,其中,8,調(diào)制的圖解表示,高速旋轉(zhuǎn),y,x,(a) 低通信號,(b) 載波,(c) 帶通信號,9,上圖中的說明 Fig (a): 低通信號可以表示成在I-Q平面的時變的一個矢量。隨著時間的變化，該矢量的幅度和相位均變化 。信號變化的

3、快慢（即信號的周期）及變化軌跡決定了該低頻信號所占的帶寬。 Fig (b): 載波復(fù)指數(shù) exp(2fct). 在 I-Q 平面內(nèi)以恒定的頻率 2fct, 幅度為 1的矢量形式旋轉(zhuǎn)。 Fig (c): 帶通信號。 其幅度是上述兩信號幅度的乘積， 其相位是上述兩信號相位的和。,10,舉例：M4時，波形為矩形波的情況,11,12,發(fā)射信號一定是實信號，但包括了I,Q兩路的成分,13,X(t),發(fā)射機的信號發(fā)射,發(fā)射信號可以寫為,Y(t),X,X,-,+,s(t),關(guān)于信號的眼圖,眼圖是一種定性的、可視的估計系統(tǒng)性能的方法 眼圖產(chǎn)生步驟： 用示波器跨接在待測信號的輸出端 調(diào)整示波器鋸齒波水平掃描周期

4、，使其與接收符號的周期同步 將接收波形輸入示波器的垂直放大器 從顯示器上看到眼圖，觀察出符號間干擾和噪聲的影響。,以三個BPSK碼元為例 可能組合：-1 -1 -1 ; -1 -1 1; -1 1 -1 ; -1 1 1; 1 -1 -1; 1 -1 1; 1 1 -1; 1 1 1,五個碼元周期,多進制信號的眼圖,有噪聲時的眼圖,21,作業(yè)1,X(t),Y(t),X,X,-,+,s(t),設(shè)非理想因素造成I路與Q路發(fā)射信號的載頻不同步并且不同幅度，寫出在此情況下的s(t)的表達式，試分析這種情況下x(t)與y(t)變化情況,通信系統(tǒng)仿真作業(yè),眼圖,仿真大作業(yè),按照上圖產(chǎn)生通信系統(tǒng)（此次只仿真紅框中的部分），要求如下 0,1數(shù)據(jù)要隨機產(chǎn)生 調(diào)制方式為BPSK，0對應(yīng)于+1，1對應(yīng)于-1 插值倍數(shù)為8 使用升余弦低通濾波器，滾降系數(shù)自定，邊瓣長度為5（注意，不是平方根升余弦） 載波頻率為信號頻率的10倍（即一個符號周期內(nèi)有10個載頻周期）,仿真大作業(yè)要求,按照框圖完成每個模塊的功能，根據(jù)模版撰寫仿真報告，內(nèi)容包括 原理表達式，原理框圖 仿真程序（帶注釋） 仿真結(jié)果（圖或者數(shù)據(jù)） 仿真結(jié)果討論、比較 低通濾波采用三種方式 方式一：采用每個符號調(diào)制一