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3.1 移动通信对调制解调器的功能要求
移动通信对调制解调器的功能主要要求有以下几个方面
1) 频谱搬移
调制解调器在无线设备中的作用主要是将被传输的基带信号搬移到相应频道上传输,从而让信源信号与传输信道相匹配。主要过程是将基带数据信号调制到某一载波上,再通过上变频器搬移到无线传输所期望的射频频段。
波纹片焊接机2) 具有较强的抗干扰性能
一种先进的调制技术希望调制后的信号的功率谱占用率比较小,由于移动通信系统工作在多径传播环境下,并且存在多个用户的干扰以及相邻小区的干扰,这就要求调制解调器的干扰能力很强。
3) 氢氧化锰具有良好的频谱利用率
提高通信系统的利用率,即在单位频带内传送尽可能高的信息率,这是一种先进的调制解调器应该具有的功能。
4)抗衰落性能好
由于移动通信信道工作条件存在瑞利衰落,所以需要的信噪比较低,也就要求调制解调器具有较好的抗衰落性能。
5)综合系能价格比高
在技术上容易实现、成本低、体积小、具有较低的解调门限值是调制解调器的基本功能要求,这也是比较和衡量调制解调技术先进程度的重要条件。
3.2 第三代移动通信常用的调制解调方式
第三代移动通信系统中对于不同的传输信道采用的调制解调方式也不相同,但都属于PSK方式,主要包括二进制相移键控(BIT/SK)、四相相移键控(QPSK)、偏移四相相移键控(OQPSK)、平衡四相扩频调制(BQM)、复数四相扩频调制(CQM)以及8PSK等(
李世鹤、杨运年、TD-SCDMA第三代移动通信系统,人民邮电出版社,2009:80-86)。PSK调制方式具有信号包络稳定、抗噪声性能好、技术实现简单、成本低等优点,当然,也存在一些缺点:码元转换时会产生跃变并扩展频谱,对信道非线性对抗能力欠佳。
下面介绍几种调制方式:
1) BIT/SK扩频调制
BIT/SK调制是用二进制数字信号来控制载波的相位,是将数字信号与载波频率相乘来实现的。BIT/SK调制一般采用两次调制,首先用载波进行常见的载波调制,再用扩频码进行扩频调制,原理图如图3.1。BIT/SK解调也分两次进行,首先对扩频解调,再进行载波解调,其原理图如图3.2。
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2) QPSK扩频调制
QPSK为正交相移键控,可看作两个正交的BIT/SK。QPSK有两个支路:同相支路(I支路)和正交支路(Q支路)。QPSK调制的频谱效率是BIT/SK的二倍,即单位频带内传输的信息速率比BIT/SK提高了一倍。QPSK调制原理如图3.3,其解调原理如图3.4。
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牙科涡轮机3) OQPSK(SQPSK)调制
OQPSK是QPSK的改进型之一,也称为交错(或参差)四相相移键控(SQPSK)。这种方式能减小信号在码元转换时刻的相位冲突变量,从而减小信号通过带通滤波器所引起的包络起伏。OQPSK这种方式是在发送端将调制器Q通道数据流相对于I通道在时间上延迟一个码元宽度,这样对于I通道的任何数据跳变,Q通道数据都将保持相对稳定。响应地在接收端,对解调器I通道解调出的数据也会延迟一个码元,从而恢复I通道与Q通道数据之间原来的相位关系。OQPSK调制器和解调器的原理图分别如图3.5和图3.6.
4)-QPSK调制
-QPSK调制也是QPSK调制的改进型,这是一种相位跳变值只有的四相调制,即通过控制相位的变化,使得-QPSK调制信号相邻码元之间最大相位差为,小于QPSK的,使得性能得到改善。在解调时, -QPSK有许多优势,OQPSK只能采用相干解调,而-QPSK还可以用非相干解调,也能采用鉴频器解调,还能使用非线性放大,取得较高的功放效率。-QPSK调制器的组成框图如图3.7所示。
5)8PSK调制
在第三代移动通信系统中,对于像2Mbit/s这样比较高的信息速率,为节省带宽,需采用8PSK这样的多相位调制方式。所谓多相相位调制,是由于用载波的一种相位可以代表一组信息码元,而一组信息码元具有多种排列形式,表征它们的载波相位也必须相应地取多种数值。在TD-SCDMA系统中看,应用8PSK调制方式来传输2Mbit/s的高速率数据信号,主要方法有两种:
1 码变换加相位选择法产生8PSK信号,原理图如图3.8
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