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2019-05-15

2019-05-15

作者: 快乐的大脚aaa | 来源:发表于2019-05-15 11:00 被阅读0次
  • DPSK
  • OOK,2FSK,BPSK三者当中，BPSK 的频带利用率低及抗噪声性能最好，存在问题：不支持非相干解调，相干解调在盲载波同步下有相位模糊问题。
  • BPSK
    • s(t)\longrightarrow +n_w(t)\longrightarrow r(t)，载波同步单元\longrightarrow \bigotimes \hat{c}(t)\longrightarrow 匹配滤波器\longrightarrow y \longrightarrow V_T
    • BPSK信号为s(t) = b(t)c(t) = b(t)\cdot \cos(2\pi f_c t+\theta)，其中b(t)双极性的PAM信号。
    • 典型的盲载波同步算法 （平方环法、科斯塔斯环法）所产生的载波是\hat{c}(t) = b(t)\cdot A \cos(2\pi f_c t+\hat{\theta})，同步单元锁定后\hat{\theta}持续不变，但有一半的概率和\theta相等，另一半是\theta+\pi，这种现象为相位模糊，将导致判决相反。
  • 2DPSK
  • 将数据先做差分编码，之后做BPSK调制。
  • 原始数据b_n\in \{0,1 \}为绝对码，差分编码后的d_n = b_n \bigoplus d_{n-1}为相对码
  • 表达式
    • s_{DPSK}(t) = b(t)\cdot A\cos\omega_c t = A[\sum_{n}a_n g_T(t-nT_b)]\cos \omega_c t，其中a_n\in \{ -1 ,+1 \}
  • BPSK中数据为1发送信号的相位与载波比是0相，数据为0发送信号的相位与载波比是反相。每个比特周期内的相位与前一比特周期内的相位无关。
  • DPSK中数据为1发送信号的相位与前一时刻比是反相，数据为0发送信号的相位保持与前一时刻相同。
  • 2DPSK信号的频谱
  • DPSK信号对\{ d_n\}是BPSK信号，假设原始数据\{ b_n\}独立等概的，则差分编码后的\{ d_n\}也是独立等概序列。因此DPSK的功率谱与BPSK完全一样。
  • 若基带采用矩形脉冲成形，b(t)是双极性NRZ，DPSK的主瓣带宽是数据速率的2倍:B = \frac{2}{T_b} = 2R_b，按照主瓣带宽计算的频带利用率是0.5bit/s/Hz.
  • 若基带采用根号升余弦脉冲成形，b(t)是双极性PAM，DPSK的主瓣带宽是数据速率的2倍:B = \frac{1+\alpha}{T_b} = (1+\alpha)R_b，按照主瓣带宽计算的频带利用率是\frac{1}{1+\alpha},1bit/s/Hz.
  • DPSK信号的相干解调
  • DPSK信号+噪声 \longrightarrow 载波提取 \bigotimes \longrightarrow 匹配滤波器 \longrightarrow 判决 \longrightarrow 差分译码
  • DPSK是数据先差分编码，然后做BPSK。接收端可以先BPSK解调，然后差分译码。设BPSK的误比特率（d_n出错的概率）是P_b。差分译码结果b_n = d_n \bigoplus d_{n-1}\，若d_n,d_{n-1}这两个比特中有且仅有一个出错，则b_n错，概率为P_{ed} = 2P_b(1-P_b)，当P_b很小时，P_{ed} \approx 2P_b
  • DPSK的非相干解调
  • DPSK信号+噪声 \longrightarrow 带通滤波器 \longrightarrow 延迟一个周期T_b， \bigotimes \longrightarrow 低通滤波器 \longrightarrow 判决
  • 带通差分，要求f_c是R_b = 1/T_b的整数倍；还有基带差分，无此限制，但须用I/Q两路解调。
  • 差分相干解调：属于非相干解调，原始数据携带在前后相位差，因此可以用前一比特周期内的接收信号作为载波。如果本比特周期与前一比特周期相位相同，则（无噪声时）采样值为正，反之为负。

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