接收机的构成原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,1,接收机的构成原理,1,.,2,M,阶正交调制信号的误码率,若发送信号频率为,f,1,，则接收信号为：,假设发送信号集为调制到互不交叠的载频,f,1,f,2,f,3,f,4,2,.,3,在,f,1,上接收信号的,pdf,函数可表示为,在其他频率上接收到的信号为,3,.,4,利用非相干解调，由于只有一个频率发送信号，在接收的四个频率上选取幅度/能量最大者被判决为1，其余判决为0,在,f,1,f,2,f,3,f,4,上接收信号的,pdf,函数,(a),(b),(c),(d),4,.,5,正确接收信号概率的求法：当发送信号为,s,1,时，接受信号采样值,r,1,大于所有噪声采样值,由于信号之间相互独立，其概率密度函数可以表示为各项的乘积，其中每一项为,5,.,6,因此正确接收概率为上式对所有,M-1,个分项都成立，即：,错误接收概率为：,注意：,f1,发射信号时，接收信号错判为,f2,f3,f4,的概率是相等的，即这里不存在格林编码的问题。,2.,上式给出的是,M,元正交信号的误符号率，其误符号率与误比特率不存在,k,倍关系,6,.,7,误符号率与误比特率关系推导,每个符号错成其他符号的概率为：,（共有,M-1,个可能）,每符号错,n,个比特的情况：,平均每符号的错误比特数为：,误比特率为（上式除以,k,）：,7,.,8,Orthogonal signals,8,.,9,M-ary biorthogonal signals,Constructed from M/2 orthogonal signals,Demodulation:Use M/2 orthogonal cross correlation or matched filters,Tx:,s,1,(,t,),9,.,10,Cross correlation,The sign used to determine,s,(,t,)or-,s,(,t,)was transmitted,The correct decision for,s,1,(,t,),r,1,0,r,1,r,m,=,n,m,Thus,-,r,1,n,m,r,1,correct,10,.,11,The probability of correct decision is,11,.,12,Biorthogonal signals,12,.,13,差分编码,设,a,k,及,b,k,均为二进制符号，则有,13,.,14,设,a,k,及,b,k,均为复数相位符号，则有,表示为相位关系，则有,14,.,15,差分编码,(DPSK),的解调,接收信号相位与其前一个接收信号的相位相减,接收信号与其前一个符号相除,设,15,.,16,DPSK,信号解调框图,16,.,17,DPSK,信号的误码率,不失一般性，假设,k,-,k,-1,=0,与,n,k,n,k-1,具有同等量级。,而,即两噪声的乘积远小于噪声本身,因此化简后可得,17,.,18,这里,讨论：,DPSK,的误码率求法与,PSK,相似,DPSK,的噪声为两个噪声的和，其能量是,PSK,信号的两倍,由此得到相位,:,18,.,19,19,.,20,BPSK&4PSK have the same BER,4 phase DPSK worse than 2 phase DPSK,20,.,21,几种调制方式比较,1,。星座图,2,。载波携带信息方式,3,。误码原因,4,。误码特性及误码率求法,5,。实际系统的问题,21,.,22,部分响应信号,(Duobinary coding,correlative coding),设信息序列,I,n,(-1,+1),duobinary,编码器表示为,22,.,23,Example:Partial response signaling,I,n,:(1,-1),随即过程，均值为零,E,I,n,I,m,=1,，,m,=,n,；,E,I,n,I,m,=0,，,m,n,23,.,24,24,.,25,功率谱密度,25,.,26,信号,I,n,的脉冲波形,x,(,t,),的托尾以,1/,t,2,衰减，而,sinc(,x,),以,1/,t,衰减,!,26,.,27,27,.,28,检测可以为,检测,因为,(,对与信息数据,b,n,=,0,1,.),预编码避免了差错传播,注意,:,如果,I,n-1,判决出错，,I,n,将出错，导致差错传播,28,.,29,有,29,.,30,30,.,31,预编码,:,映射,:,P,m,=0,I,m,=-1,;,P,m,=1,I,m,=1,发送的信号：,经推导得：,部分响应信号判决方法的推导,或写成,I,m,=2,P,m,-1,31,.,32,因为,所以,判决,32,.,33,优化双二进制信号,:,信号的谱在,f,=0,为零,33,.,34,34,.,35,部分响应信号的扩展,(M,阶,PAM,信号,),预编码,:,35,.,36,部分响应信号的错误概率,逐符号检测,发送信号的分布,B,m,=0,2,d,4,d,2(,M,-1),d,36,.,37,37,.,38,因为,所以,38,.,39,39,.,40,性能损失,(,/4),2,或,2.1dB,采用,ML,序列检测,2.1 dB,的损失可以补偿,40,.,41,关于中继的概念,模拟中继系统：将接收信号放大后传输出去,数字中继系统：将接收信号解码、判决后，重新调制再发射出去,41,.,42,特性比较,模拟通信系统：将信号放大过程中也放大了噪声值，多个中继导致噪声信号的增加,数字通信系统,42,.,43,例：,设系统误码率为10,-7,，100个中继器，对数字通信系统,对模拟通信系统，要达到10,-5,误码率，有,70倍更高的功率,43,.,谢谢！,44,.,