调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK

文章目录

  • 1.差分QPSK(DQPSK)
    • 1.1.概述
    • 1.2.调制方式
    • 1.3.解调
  • 2.$\frac{\pi}{4}$-DQPSK
    • 2.1.相比于$\frac{\pi}{2}$-DQPSK优点
    • 2.2.调制方式
  • 3.频移键控(FSK)
    • 3.1.原理
      • 3.1.1表达式
      • 3.1.2调制指数
    • 3.2解调接收机
    • 3.3正交
  • 4.MSK
    • 4.1产生方法
    • 4.2优点

1.差分QPSK(DQPSK)

1.1.概述

优点:相对于直接的相位调制,DPSK能够解决相位模糊的问题,不再受到相位定位不准导致的解调错误。

1.2.调制方式

将信息附加在相位变化中
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第1张图片
如何进行信息的传递呢???对应的还有一个查找表。
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第2张图片
因为相位变化是 π 2 \frac{\pi}{2} 2π的倍数,所以也叫 π 2 \frac{\pi}{2} 2π-DPSK调制

1.3.解调

调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第3张图片
你可能会问,既然是相减为什么还要做信道补偿呢?因为信道是变化的,事实上,补偿的比不补偿的
性能大概好了3db

2. π 4 \frac{\pi}{4} 4π-DQPSK

2.1.相比于 π 2 \frac{\pi}{2} 2π-DQPSK优点

相位差距是 π 4 \frac{\pi}{4} 4π,避免直接穿过原点,减小了动态范围。

2.2.调制方式

大体和DQPSK的一样,但是相位的差距发生了变化。

  • 查找表(LUT)
    调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第4张图片
    虽然看着星座图有八个点,但是针对于每一个点,同时只会出现四个点

3.频移键控(FSK)

3.1.原理

3.1.1表达式

FSK调制信号的表达式为 s ( t ) = A c o s [ 2 π f c t + 2 π ∫ − ∞ t f d m ( t ) d t ] s(t)=Acos[2\pi f_ct+2\pi \int_{-\infty}^tf_dm(t)dt] s(t)=Acos[2πfct+2πtfdm(t)dt]
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第5张图片

3.1.2调制指数

如何让频率偏移的比较合适呢?
我们用 β = 2 f d R b \beta=\frac{2f_d}{R_b} β=Rb2fd来衡量频率的偏移情况。在一个比特内相位变化量为 ψ = 2 π f d T b \psi=2\pi f_dT_b ψ=2πfdTb ψ = 2 π f d R b = π β \psi=\frac{2\pi f_d}{R_b}=\pi\beta ψ=Rb2πfd=πβ
β = 1 , − 1 \beta=1,-1 β=1,1时,相位会急剧反转,频谱会蔓延至整个频带,因此需要加上合适的预调制滤波器。

3.2解调接收机

调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第6张图片
抽样判决器比较两端电信号的大小即可。

3.3正交

相互正交的波形有利于接收。
所谓正交,即 ∫ 0 T b S 1 ( t ) S 2 ( t ) = 0 \int_0^{T_b}S_1(t)S_2(t)=0 0TbS1(t)S2(t)=0,其中 S 1 ( t ) , S 2 ( t ) S_1(t),S_2(t) S1(t),S2(t)代表接收到的可能信号。我们有结论: β 为 0.5 \beta为0.5 β0.5的倍数的时候,所得到的波形正交。
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第7张图片
特别是当 β = 0.5 \beta=0.5 β=0.5 的时候,我们称之为最小频移键控(MSK)。

4.MSK

4.1产生方法

调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第8张图片
将其看作具有正弦脉冲成形的OQPSK。

4.2优点

比起QPSK,自相关函数和功率谱密度都要好
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第9张图片
调制方式演变(二)--DQPSK,4 /π-DQPSK,FSK,MSK_第10张图片

你可能感兴趣的:(通信信号处理,DQPSK,FSK,MSK)