通信原理第6章数字频带传输 ppt课件.ppt

OOK信号的平均功率谱密度
2 ■ B 2W 2Rb Tb
W ~ 数字基带信号b(t)带宽
7
OOK信号的解调及其误比特率
AWGN下的最佳接收——匹配滤波器 AWGN下的LPF相干解调 理想限带+AWGN下的最佳接收 非相干解调 AWGN下具有随机载波相位的OOK信号
最佳接收
8
OOK信号的匹配滤波器解调
Rb ( ) Pb ( f )
Ps ( f )
_
Rs
(
)e
j
2
f
d
A2 4
Pb ( f
fc ) Pb*( f
fc )
A2 4 Pb ( f fc ) Pb ( f fc )
注：
Pb (
f
)
lim
T
E
BT
T
f
2
~ 实偶函数 ,

bT
t
BT
f
.
6
二进制启闭键控信号的功率谱密度
3
二进制启闭键控(OOK/2ASK)
OOK信号的产生
sOOK
t
Ab(t ) cos c t
A
an gT (t nTb ) cosct, an 0,1.
n
s1 (t ) s2 (t )
Acos 0，
c
t
,
"传号" "空号"
0 t Tb
Tb 2Tc
4
二进制启闭键控信号的功率谱密度
2 n
2 nc
2 ns
N0B 2
■
y t r t cosct LPF
A nc
nc
t,
t
,
“传号” “空号”
0 t Tb
15
AWGN下的LPF相干解调
抽样时刻：
y
A
nc
nc
p y s1
1
2
exp
y A2
2 2
1
y2
p y s2
2
exp
2
2
P s1
线性数字调制信号的功率谱密度
若数字基带信号b(t)广义循环平稳，则b(t)与正弦载波相乘得到 的带通型线性数字调制信号s(t)也广义循环平稳
st Ab(t)cos
ct
Re
Ab(t
)e
jct
■ E[s(t)] E[b(t)]Acosct
周期为Tb
■ Rs(t, t ) Es(t)s(t )
E y s2 0,
D
y s2
N0 E1 2
1
y2
p y s2
N0 E1
exp
N0 E1
12
OOK信号的匹配滤波器解调
平均误比特率
Pb P s1 P e s1 P s2 P e s2
P s1
p VT
y s1
dy P
s2
p
VT
y s2
E
y s1
E1 E
Z s1
E1
A2Tb 2
D
y s1
E y E1 2
s1
E
Z 2 s1
N0 E1 2
p y s1
1
exp
y
E1
2
N0 E1
N0 E1
11
OOK信号的匹配滤波器解调
假定发送’0’：r t s2 t nw t nw t
y Tb Z
dy
最佳门限电平：使平均误比特率最小
Pb 0 VT
VT
N0 2
ln
P P
s2 s1
E1 P s1 P s2 1 2 2
Pb P e s1
E1 2
1
exp
y
E1
2
dy
N0 E1
N0 E1
VT
E1 2
其中
1 2
erfc
E1 4N0
1 2
erfc
Eb 2N0
A2E
Re
b(t
)e
jct
Re
b(t
)e
jc
(t
)
A2 E{Re[b * (t )e jwct b(t )e jwc (t ) ]} A2 E{Re[b(t )e jwct b(t )e jwc (t ) ]}
2
2
A2 Re{E[b*(t )b(t )]e jwc } A2 Re{E[b(t )b(t )e j2wcte j2 ]e jwc }
P s2
1 2
时，
VT
A 2
■
Pb P e s1
A2
1
2
exp
y A2
2 2
dy
1 2
erfc
A2
8 2
1 2
erfc
r t sOOK t nw t
s1 t nw t ,
nw
t
,
“传号” “空号”
0 t Tb
h(t ) s1(Tb t ) Acosc (Tb t ), 0 t Tb
9
OOK信号的匹配滤波器解调
h(t ) s1(Tb t ) Acosc (Tb t ), 0 t Tb
Arect
t Tb
1 2
cosct
H
f
ATb 2
sinc
f
fc Tb +sinc
f
fc Tb exp j
fTb
10
OOK信号的匹配滤波器解调
假定发送’1’：r t s1 t nw t
y
t
t
0
r
h
t
d
t
0
s1
ht
d
t
0
nw
ht
d
抽样时刻 t Tb , y Tb E1 Z
第六章 数字信号的频带传输
引言
数字信号的正弦型载波调制分类
调 制 参 量 ： 振 幅 键 控 (ASK) 、 频 率 键 控 (FSK) 、 相位键 控 (PSK) 、正交 幅度调 制 (QAM)
二进制与M进制 线性调制和非线性调制 无记忆调制与有记忆调制
2
第六章 数字信号的频带传输
二进制数字信号正弦型载波调制 四相移相键控 M进制数字调制 恒包络连续相位调制
Q
Eb N0
1
Eb 2 E1 E2
1 2
A2Tb
20
A2Tb . 4
~ 每比特能量13
OOK信号的匹配滤波器解调
分析二：从抽样点y(Tb)来看，匹配滤波器即相乘＋积分的 相关型解调器。
y Tb
t r ht d
0
t Tb
t
r
0
s1
Tb t
d
t Tb
2
2
A2 2
Re[Rb (t, t )e jwc ]
周期为Tb
5
二进制启闭键控信号的功率谱密度
s(t)的平均自相关函数和功率谱密度
_
Rs
(
)
1 Tb
Tb
2 Tb
Rs (t, t
)dt
2
A2 2
1
Re
Tb
Tb
2 Tb
2
Rb (t, t
)dt
e
jc
A2 4
_
Rb
(
)e
jc
_
Rb* ( )e jc
Tb 0
r( )s1(Tb
Tb
)d
Tb 0
r
(
)s1
(
)d
本地模板信号与发送信号s1(t)需同频同相-->具有匹配滤波 器的相干解调
14
AWGN下的LPF相干解调
■
r
t
A cos c
nt,
t
n
t , “传号”
“空号”
0 t Tb
nt nc t cosct ns t sinct, E n t E nc t E ns t 0