6.2 调制/调解的基本功能与要求在线视频

我们首先先介绍一下

调制解调的基本功能

你调制解调

大家在本科通信原理其实都接触

过

我们可以把调制解调的

基本功能

概括为如下4个

大家看

第一个功能

它实际上是它的基本要求

也就是说

我们通过调制解调

可以载荷信息

实现了频谱的翻译

把信号的频谱

从鸡蛋的搬移到中色品

所以这就是它的基本功能

第二条功能

是它能够抗燥

或者抗干扰

这个主要体现了

调制的可靠性

它的可靠性功能

那么第三个是

平铺的有效性

这个一般来讲

我们指的是说

在信道条件比较好的情况下

或者说性躁比比较高的时候

我们尽量要采用多禁止调制

在提高单位平淡上的

承载信息的能力

也就是我们提高的频谱利用率

所以第三条主要体现的是调制的

有效性

填三个功能

有载荷信息

抗干扰

以及提高评估效率

这三条我们主要是从调制的理论

优势上来进行分析的

那么第4条

这个是从调制解调

在工程应用上提出来的要求

那么第4条要求

主要和我们大功率信号的

整个传输有关

因为我们一般在数字电路当

中产生的调制信号

都是小信号

我们需要大功率的功放

把它小信号放大

然后才能够进行的

远距离的传输

但在这个过程当中

我们必然要用到一些

非线性的功率放大器的器件

就是在小信号放大的过程当中

要用到大功率的功放

而功放期间

他往往是一些非线性器件

它这个小信号

他可以等比例放大

它可以按照一定的比例

放为大信号

但如果要说

整个信号输入的信号比较大

通过在放大的过程当中

就会有非线性效应

会达到功率放大器的

就接近一公里放大器的把握区

有可能会产生整个信号的激变

或者是损伤

这是发端产生的收端

我们也很难弥补

所以因为功放的非线性

因此我们从工程上来讲

要求我这个调制的信号

要尽量的降低信号的

风频比

也就我们所谓的峰值功率

与平均功率的比值

因为封瓶笔

就反映了信号的动态范围

为了让我调制后的信号的

波形

能够适配非线性的功放

所以一般我们从工程上要求

调制信号的封评比

要受控

要比较低以上

这4条

就是调制的基本功能

那么下面我们看一下

这个数字调制

我们这儿主要讲的

就是数字平台调制

那么数字调整它的基本分类

数字调制的分类

有多种不同的分类方法

一般来讲

我们可以把它划分为

比如说

二进制调制

或者是多禁止调制

我们把它划分为这样的两大类

二进制调制

我们也可以举点例子

比如说

2ASK2FSK B P S

K这都属于是二进制调制

那么多镜子调试也有很多

比如说像我们在通讯员里面学过

的

MIASK M Q E M

M P S K M F S

这个都属于多净值调整

除了按照净支出划分之外

我们还可以按照信号的

结构特征

调制器的结构特征来划分

我们可以把它划分为是

无尽一条之路

和有机调制

所谓的无记一条

这指的是说

我调制器输出的波形

它只取决于当前时刻的输入

它没有记忆特性

这就叫无记忆

无计于调制

与之相对应的

如果说调制器输出的波形

它不仅取决于当前时刻的输入

还取决于历史上

他要记忆的一些状态

那么这样的调制

我们就称为是有机一调制

还有第三种划分的方法

我们根据调制器的运算结构

可以把它划分为是线性调制

以及非线性调制

这样的两类

那么一般而言

这个线性调制

像我们所学过的

MS km P S km Q

M还有RSKRPSKRFS

K等等

这些基本调整

都属于是线性调整

非线性调制的话

那就是我们在工程使用当中

需要引入的一些调制

比如说像连续项为调制

GMSK这些

就属于非线性调整

好

那么以上就是我们给了一些基本

的分类方法

下面我们从最基本的一些调整

模式

开始给大家介绍

那么大家看这张胶片上给的这些

波形图

这几个波形

其实就是我们列举了

Sk2

FSKRPSK还有2DPSK

的基本模型

第一行给的

这是基带的数字信号

我们假设我们发送的是

1011001这样的波形

那么第二行

这就是 K的模型

因为我们知道

我们这儿讲的 A S K就是

通信原理里面讲的

OK

也就是说

Baby特邀

在比特1发送比特1的周期当中

有载波的波形

发送比特林的时候

它就是空电瓶

什么都没有

所以这就是 IOS K的模型

R F S K它实际上是把

01

用就比特林和比特药

用不同的载频来承载

比如说我们用一个稍微高一点的

频率

存在比特腰

用一个稍微低一点的频率

称在彼特林

所以我们可以看到

第三行

这给的就是RFSK的波形

它的载波

它是有疏密间隔的

比较密的

这个波形就表示

是比特邀比较稀疏的波形

就表示的是比特林

好

我们再看看二

FSARPSK或者是BPSK

U B P S K我们用

相位来承载的信息

比如说比特林

我们就用林相为成才

米特1

我们就用派项为重载

所以我们可以看到

在 B P S K的波形当中

它有相位的跳变

考虑到像会跳遍

有时候

载波同步当中

会不可避免出现倒派现象

所以我们也可以通过

差分编码的方法引入

相对影响

不用绝对的相对来表征

这个亟待信号

而用了

你相邻两个比特的

他们的相位差

来表示

波形信号

那么这个时候

我们就得到了 D P S K

的波形

实质上讲了

B P S K绝对一项

和DPSK也就是相对一项

他们在波形上

是看不出什么差别来的

得通过这个借条之后

我们看马行

才能够看到他们的差异性

那么对于基本的这些二进制调制

我们如何来分析

他们的抗噪声能力

或者他们的可靠性

当然我们可以采用

木马率分析的方法

那么除此以外

其实我们更重要的是

要掌握整个信号空间的分析工具

我们可以把这种调制的波形

把它进行离散化

映射到欧式空间当中去

我们用这个欧式信号

空间当中的

星座图上的

相邻两个信号点的欧式距离

这个星座图上

相邻两个信号点

的欧式距离

我们一般就称为是最小欧式距离

那么这个欧式距离

就最小

欧式距离越大

他的抗噪声能力就越好

这就是我们在通讯原理当中讲

信号空间和政教调制的基本原理

那么下面我们回顾一下

我们针对这些基本的二进制调整

回顾了他们的新作图

最小欧式距离

我们看胶片上给的星座图

无这就是2ASK的星座图

大家知道 sk有两个信号点

对吧

因为它是二进制条

那么一个信号点是在原点

也就是我们在这个图当中的

零这一点

另外一个信号点是在

规划

因为我们把能量规划

就在一这个点

那么这两个点之间的距离

我们可以算出来

那么规划之后

实际上是两点之间

距离是一

也就是它的最小欧式距离

实际上是一

我们看2FSK它是两个不同的

载频

分别承载了比特0和比特1

那么在具体调制过程当中

这两个载频

为了减少它相互之间的干扰

我们必须要求

或者保证这两个载屏

就F1和F2要相互争

所以我们可以用这样的一个

二维坐标上的新作点

来表示

2FSK它在横轴上

是有一个信号点的

纵轴上呢也有一个信号点

横轴这个坐标应当是10

纵轴上这个坐标点应当是01

所以它们这两个信号点

肯定是相互正交的

或者垂直的

因此我们根据勾股定理给算出来

这两个信号点之间的间距

就应当是根二

显然根二

二舅RFSK的

两个信号点之间的欧式距离

跟二

药比 A S K的两个信号点

之间

距离一要大

所以它的抗噪声能力

2FSK要大于2K我们再看

一下

BPSK的星座图

无pps K的这两个信号点

因为我们前面讲过

它是用不同的相位来承载的

比特的

因此这两个项目

正好是

嗯两个反向的

比特林

我们可以用宁夏为承载

比特鸭

我用派项目来承载

他们都在横轴上

他们之间的距离实际上是二

所以它的欧式距离比跟二又要大

因此我们通过上面的简单分析

就能够得出下面的结论

那么在这个信号

能量规划的前提下

R A S K要比2FSK

要差

那么RFSK的抗噪声能力

要比BPSK也要

那么它们三者之间差多少呢

实际上各差了三个db

我们通过分析

他们三种基本的二进制调制

它的误比特率

大家看胶片上列出来

这三个误比特率

通过我们分析

这三个物比特率的公式

我们看到这三个公式

都是ERFC的形式

在这个误差指数函数根号里面

系数上一次有一个4

二

这个地方实际上是一

E所以这三个系数

正好是二倍二倍的关系

那么也就意味着

他们家差了三个db

我们可以画一张图

把雾霾的曲线画出图来

来给大家看一下

他的

具体看到它的性能的差异性

这张图大家看胶片给的这张图

就是一个物比特的曲线图

有三种调制的方式

蓝线就是阿里sk

绿线是 R F S K红线是

二ps K我需要给大家强调

一下

这张图我们怎么看

请大家注意

这张图有两点非常重要

那么第一点是通信的基本要求

我们画这种差错概率啊

往往都是对数坐标系

那么也就是说

横轴大家看横坐标

Or我们要取的是对数

因为横坐标是

信噪

比我们现在取的单位是DB

实际上就是对数的

我们再看纵轴

纵轴

它是物比特率

那么物比特律一般我们不是看

什么

就差错概率

大的一倍两倍

在通讯当中

衡量性能是意义不大的

通讯系统当中

我们衡量差错概率

一般都是一个量级

要么10的-3

要么10的-4

要么10的-5

都差一个量级

尤其是我们追求的是高可靠性

那么第一差错概率

所以要看

接近于0的

就是百万分之1

千万分之1的物比特率

所以为了能看个方便期间纵坐标

一般我们也就要求去对数

所以这样的坐标

系

我们就称为是对数坐标系

在对数坐标系当中

那么这个差错概率的曲线

就五马力公式

其实都是这种右上凸的

大家看是往右凸的这样的曲线

好

这是个基本的概念

希望大家以后

在分析物马力性能曲线的时候

或者绘制曲线的时候

都要画对数坐标

好

我们在这个图当中

大家关注两个点

这就是第二方面的注意

这条红线

B P S K杜马的曲线

我们可以看到两个点

第一个点是

10的-3所对应的就这个点

点呢它是对应的

横坐标是7厘米

这个点很重要

一般而言

对于话音业务

我们要求他的基本的业务qs

就是它的误码率

就是10的-3

所以如果我们不加信道编码

采用BPS可以调制

一般而言

要求他的信噪比要达到7厘米

才能满足10的-3的无比特别

要求

另外一个点

我们看是在10的父母

或者有时候我们也强调10的-

6

就这两个点中

我们可以取一个点

比如我们取10的-5

10的-5这个点

合作对应的横轴

实际上大约是在9.6厘米

也就是说

你要想达到10的

-5的物比特率

那么所要求的信噪

比

要达到至少是9.6db

10的-5以下

的这种木马的要求

是对于数据业务而言

是基本要求

所以数据业务

我们要求它的心脏比较高一些

得到9.6db才能满足需求

这两个点是根据业务的qs

我们经常关注的两个点

请大家注意

我们不关注纵轴

或者说我们首先看重症的结果

我们是看

10的-3

或者10的-5

所对应的目标性噪比

也就是DB或者9.6db

这两个点

是衡量通信系统性能

这两个关键的新招地点

如果我们渐进的来观察

能看得到达到比如说

是个-5的物比特率

红线相对于绿线

有三个db的增益

或者我们再进一步看

达到10的-3的无比特率

那么这个绿线相对应的蓝线

也有横着来看

也有三个db的增益

这正好就印证了

我们前面的结论

就是三种调制

它们的能量相同的情况下

那么两者之间

都会有三个低迷的

心脏比的增益

或者换句话讲

BBS可以调制

他是抗造成能力

最好的一种二级质调制