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4.1基本数字调制信号4.1.1二进制数字调制当基带信号为二进制时,所进行的数字调制就是二进制数字调制,常见的有二进制振幅键控2ASK、频移键控2FSK和相移键控2PSK及差分相移键控2DPSK。1.振幅键控2ASK振幅键控使正弦载波的幅度随数字基带信号而变化,时域表示和波形如下。3.二进制移相键控(2PSK)4.差分相移键控4.1.2多进制数字调制1.多进制数字振幅调制MASK2.多进制数字频率调制MFSK3.多进制数字相位调制MPSK(1)4PSK/QPSK的调制和解调(2)4DPSK/QDPSK信号的调制和解调4.2最小频移键控和高斯滤波最小频移键控一.最小频移键控MSK1.MSK信号的调制二.高斯滤波最小频移键控(GMSK)1.GMSK调制2.GMSK解调4.3频带数字信号的无线传播4.3.1时变多径信道特性当信号在信道中进行传输时,它不可避免的会发生传输时延(信号在收、发两端之间进行传输需要时间)、衰减(由于信道特性不理想,信号在其中传输产生线性失真,发生能量损耗,主要表现为幅度减小等)、失真(由于信道特性不理想,使信号在传输中产生非线性失真,表现为波形畸变、频谱改变等)等变化。一.时变多径信道各种用于数字信号传输的无线信道有两种基本的特征,其中一种是传输信号通过多条具有不同时延的传输路径到达接收端。在传输一个宽度极窄的脉冲时,由于多散射特征引起的不同时延导致了接收信号在时间上的扩展,称这种信道为时间弥散信道。无线信道的第二种特征是传输介质结构随时间而变化。如果多次重复进行窄脉冲传输试验,将会发现由于传输介质的物理结构变化而引起接收信号的改变,这些改变包括多散射信号的相对时延。由于信道使用者一般不能预测接收信号随时间的变化.因此需要使用统计特性来描述随时间变化的多径信道;为了获得信道的统计描述,首先考虑未调制载波的传输情况。4.3.2分集接收技术1.空间分集空间分集的依据在于衰落的空间独立性,即在任意两个不同的位置上接收同一个信号,只要两个位置的距离大到一定程度,则两处所收信号的衰落是不相关的(独立的)。实际中,空间分集常通过采用多重天线来实现,如发送端用单个天线发射,而接收端则用多个分隔足够远的天线接收。2.频率分集由于频率间隔大于相干带宽的两个信号所遭受的衰落可以认为是不相关的,因此可以用两个以上不同的频率传输同一信息(即前面所介绍的多载波调制)以实现频率分。这样的频率分集需要用两部以上的发射机同时发送同一信号,并在接收端要用两部以上的独立接收机来接收信号。它不仅使设备复杂,而且在频谱利用方面也很不经济。3.时间分集同一信号在不同的时间区间多次重发,只要各次发送的时间间隔不小于信道相干时间,那么各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的,接收机将重复收到的同一信号进行合并,就能减小衰落的影响。二.合并合并就是将接收端收到的L条相互独立的支路信号用适当的方式组合叠加,以减小衰落的影响。实际数字通信系统中,一般都采用线性合并的方式,把输入的L路独立衰落信号通过加权相加后输出。按照加权系数的不同选取方法,有选择合并、最大比值合并和等增益合并三种合并方式。4.4最佳接收机4.4最佳接收机4.4.1最大输出信噪比准则和匹配滤波接收机数字信号的传输过程中,输出信噪比越高,接收端正确判决译码的概率就越大,系统误码率越低。匹配滤波器可以使高斯白噪声下的输出信噪比达到最大。因此,采用输入匹配滤波的接收机必然满足最大输出信噪比准则,称之为匹配滤波接收机,它就是最大输出信噪比条件下的最佳接收机。4.4.2最小均方误差接收机最小均方误差原则指在输出信号与各个可能发送信号的均方差值中,与实际发送信号的均方差值最小。4.4.3最小错误概率接收最小错误概率接收准则就是指使接收端判决恢复原始发送信码时的误判概率达到最小。4.4.4最大后验概率接收最大后验概率准则就是指根据各个后验概率的大小,判决其中最大概率所对应的发送码元为发端的发送信码。