lecture linear nonlinearmodulations v2 · 2016-01-28 · 4 modulation/demodulation (2) what...
TRANSCRIPT
1
�
�
�
�
�
�������� ��� ���� � ���
2
Modulation/demodulation (1) Why modulate?
To match the signal to the available transmission channel What is modulation/demodulation?
Linear/non-linear up-conversion/down-conversion of the information-bearing signal
What characterises a linear modulation?
The spectral shape of the modulating signal is preserved, it is only shifted to the carrier frequency The bandwidth of the modulate signal is typically B = 2Wx The modulated signal envelope varies as a function of time
���� �������� ���� ���� ���� ���� ����( ) Re ( )exp 2 ( )cos 2 ( )sin 2c p s q cs t z t j f t z t f t z t f t� � �� � �� � �� � �� � �� � �� � �� � �
( ) ( ) ( )p qz t z t jz t� �� �� �� � is the complex modulating signal
The later expression gives the quadrature representation
3
Modulation in radio communication systems Important considerations bandwidth efficiency, spectrum efficiency noise interference tolerance nonlinear amplification tolerance implementation factors Reference receiver error performance in AWGN-channel, assumptions: additive white zero-mean Gaussian noise the receiver filter is matched to the noiseless received digital pulse shape or
correlation is performed with the noiseless received digital pulse shape single symbol or ISI-free transmission Problems when applying reference receiver performance in radio systems multipath propagation ���� ISI present dynamic channel ���� channel estimation needed for matched filtering AWGN-model not valid for radio interference carrier and symbol timing recovery methods impact performance received power variations ���� average BER, BER-statistics important
4
Modulation/demodulation (2) What characterises a non-linear modulation?
The spectral shape of the modulating signal is changed The bandwidth of the modulate signal is typically B > 2Wx The modulated signal envelope is mostly constant
���� ���� ���� �������� �������� ���� ���� �������� ����( ) Re 2 exp 2 exp ( ) 2 cos 2 ( )tx c tx cs t P j f t jf x t P f t f x t� �� �� �� �� � �� � �� � �� � �
where ���� ����f mostly is a linear function (integration, convolution) Generalized modulation ���� ���� ���� �������� �������� ����( ) Re ( )exp 2 exp ( )cs t z t j f t jf x t�������� contains both linear and non-linear modulation Every modulation can be generated by a quadrature modulator, where the modulating signal is an unprocessed/linearly/non-linearly processed information signal
5
Modulation/demodulation (3)
The basic digital quadrature modulator
S
P
pulse shapingfilter
pulse shapingfilter
����/2CG
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����kk
b t kT ��������
���� ����cos 2 cf t����
���� ����sin 2 cf t����
���� ����kk
a x t kT��������
���� ����kk
b x t kT��������
���� ���� ���� ����
���� ���� ���� ����
cos 2
sin 2
k ck
k ck
a x t kT f t
b x t kT f t
����
����
��������
� �� �� �� �����
6
Modulation/demodulation (4)
The offset digital quadrature modulator
S
P
pulse shapingfilter
pulse shapingfilter
����/2CG
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����kk
b t kT ��������
���� ����cos 2 cf t����
���� ����sin 2 cf t����
���� ����kk
a x t kT��������
���� ����0.5kk
b x t T kT� �� �� �� �����
���� ���� ���� ����
���� ���� ���� ����
cos 2
0.5 sin 2
k ck
k ck
a x t kT f t
b x t T kT f t
����
����
��������
� � �� � �� � �� � �����
delayT/2
7
Modulation/demodulation (5) The ����/4-shifted digital quadrature modulator
The staircase function ���� ����1
0stc( , ) u
k
k kt T t kT
����� �� �� �� �����
S
P
pulse shapingfilter
pulse shapingfilter
����/2CG
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����kk
b t kT ��������
���� ����kk
a x t kT��������
���� ����kk
b x t kT��������
���� ����
���� ����
cos 2 stc( , )4
sin 2 stc( , )4
k ck
k ck
a x t kT f t t T
b x t kT f t t T
��������
��������
� � � � � �� �� �� ����� � �� �� �� �
� �� �� �� �� � � �
� � �� � �� � �� � ����� � �� �� �� �� �� �� �� �stc( , )
4t T
��������
8
QAM-methods (Quadrature Amplitude Modulation) QAM is a linear modulation where the expression for the modulated signal is:
2( ) Re ( ) ( ) cj f tk k
ks t a jb x t kT e ��������
������������
� �� �� �� �� � �� � �� � �� � ������ �� �� �� �
� �� �� �� �
���� ����( )cos(2 ) ( )sin(2 )k c k ck
a x t kT f t b x t kT f t� �� �� �� �����
������������� � � �� � � �� � � �� � � ����� (2)
where - , 1, 3, ... ( 1), ( ) ( ) 1/k k k ka b M where P a P b M� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � � ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ����0,k k k k k l k l klE a b E a E b E a a E b b � � � �� � � �� � � �� � � � - x(t) is the base-band pulse.
9
5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 55
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5Phasor diagram of 16QAM with raised cosine filtering, ���� = 0.25
10
5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 55
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
Constellation diagram of 16QAM with ideal decision sampling, ���� = 0.25
11
Basic QAM-constellations having about same average power4QAM 16QAM
64QAM 256QAM
12
Examples of non-quadratic QAM-constellations
8QAM 32QAM
128QAM 512QAM
13
QPRS-constellations
9QPRS 49QPRS 225QPRS(4QAM ) (16QAM ) (64QAM )
(Quadrature Partial Response Signaling)
MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
14
MPSK. (M-ary Phase Shift Keying)
Phase modulation representation:
s t P j f t a x t kTc c kk
( ) Re exp ( ( ))���� ���� �����������
���
��
��������������
����2 2���� ��������
0.5( ) ,t Tx t rectT M
���� ����� � � � � � �� � �� � �� � �� �� �� �� �
� �� �� �� �
Quadrature modulation representation t kT k T!!!! ����, ( )1 :
���� ����0.5( ) 2 cos cos 2c k ck
t T kTs t P a rect f tM T����
��������
������������
� �� �� �� �"""" � � � � � � � � ���� ���� � � � �� � � �� � � �� � � �#### � � � �� � � �� � � �� � � �$$$$
���� ����0.5sin sin 2k ct T kTa rect f t
M T���� ����
� �� �� �� � %%%%� � � � � � � � ���� � � � �� � � �� � � �� � � � &&&&� � � �� � � �� � � �� � � � ''''
15
MPSK-CONSTELLATIONS2PSK 4PSK
8PSK 16PSK
16
An alternative MQAM modulator
5 3 1 1 3 5
5
3
1
1
3
5
7 9����7����9����9
����7
9
7
G
4QAMmodu-lator
4QAMmodu-lator
4QAMmodu-lator
A6 dB
A12 dB
(((( 64QAM
17
Carrier demodulator Tasks: To demodulate the modulating signal To produce signal quadrature components for coherent demodulation/data
detection Carrier recovery for coherent demodulation Analog to digital conversion (ADC) of the signal components Characteristics: Coherent detection is a multiplication procedure Low-pass filtering rejects the mixing result at twice the IF-frequency Sampling for ADC at symbol rate Problems: Phase quadrature over the whole signal bandwidth Quadrature amplitude balance over the whole signal bandwidth Recovered carrier phase bias and noise
18
The quadrature demodulator
S
P
pulse shapingfilter
pulse shapingfilter
����/2LO
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����kk
b t kT ��������
���� ����cos 2 cf t����
���� ����sin 2 cf t����
���� ����kk
a x t kT��������
���� ����kk
b x t kT��������
powerdivider
ADC
DAC
dec.circuit
ADC dec.circuit
controlsignals
r(t)
19
Optimum receiver bit error probability BEP-expression are derived under certain given conditions: single symbol reception or intersymbol-interference free sequence reception, The pulse waveforms used for each possible symbol are represented by
minimum size orthonormal function set spanning a vector space, receiver filter(s) matched to received pulse waveforms, Maximum a posteriori signal (MAP) processing )))) the vector space is
divided into non-overlapping decision sub-spaces for each symbol )))) the decision will be the symbol corresponding to the subspace where the noisy received signal vector is )))) minimum symbol error probability,
white Gaussian noise, optimum bit combination mapping to the symbols (Gray coding) fully known received carrier phase/four-fold phase ambiguity, in case of average SEP in the Rayleigh-fading AWGN channel, the channel
amplitude will not change during one symbol, but all channel states are visited during the period over which SEP is determined
20
��������������������
� � � � �� �� �� ������ ����� �� ����� �
���� ���� ���� �������� ���� ���� �������� ����
���� ���� ���� ���� ���� ����
12
1
1 Q 1 Q
2Q Q
P C m z z
P E m z z
� � �� � �� � �� � �
� �� �� �� � MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
21
4 ( M - 2) ����������������
� � � � �� �� �� ������ � ���� �� ����� �
MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
���� ���� ���� ���� ���� ����
���� ����2
22
1 Q( ) 1 2Q( )
3Q( ) 2Q ( )
P C m z z
P E m z z
� � �� � �� � �� � �
� �� �� �� �
22
� � � � �� �� �� ������ ����� �� ����� �
������������������
���� ���� ���� ���� ���� ����
���� ����3
23
1 2Q( ) 1 2Q( )
4Q( ) 4Q ( )
P C m z z
P E m z z
� � �� � �� � �� � �
� �� �� �� � MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
���� ����22M ����
23
� �������� � !�������"�!�!���
���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ����1 1
1M Ms k k k
k kP E P m P E m P E m
M� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� � �
�
� � ���� ���� ���� ���� ���� ����1 2 31 2 31
m m mN P E m N P E m N P E mM
" %" %" %" %� � �� � �� � �� � �$ '$ '$ '$ ' �
�
� �
���� ���� ���� ���� ���� �������� ���� ���� ����
2 2
2 2
1 4 2Q( ) ( ) 4 2 3Q( ) 2 ( )
2 4Q( ) 4 ( )
z Q z M z Q zM
M z Q z
""""� � � � � �� � � � � �� � � � � �� � � � � �####$$$$
%%%%� � �� � �� � �� � � &&&&''''
�
�
� ����� �������� ���� 2
1 8 12 24 4 16 16 Q( )
4 8 16 4 16 16 Q ( )
M M M zM
M M M z
""""� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � �$$$$
%%%%� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � �� � � � � � �''''
�
24
�
� � ���� ���� ���� ���� 21 4 4 Q( ) 4 8 4 Q ( )M M z M M zM
" %" %" %" %� � � � �� � � � �� � � � �� � � � �$ '$ '$ '$ '
�
�
� � ���� ���� ���� ����2 24 Q 1 Qn n
d dM M MM * ** ** ** *
" %" %" %" %� � � � � � � � � � � �� � � �� � � �� � � �# &# &# &# &� � � �� � � �� � � �� � � �
� � � �� � � �� � � �� � � �$ '$ '$ '$ '�
�
�������������� � �� ������� ����������� ���� ������� �����
����������������� ������� � �� ������
�
� ���� ����2
22 21 14 1 Q 4 1 Qo os
o o
E EP EN NM M
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �
�
�
oE ������ � � ���������������� �� ���� ����������� ���������� ���� �
��� ��
25
� ����������"��#������ ������� � � � $� � ��
�� ��� � � ���
� � � � ����
! � ������������� �������"
�� � �%&� � �&�� � �'(&� � �
%)'�� � �
)�*+)%,+'%-+,
'(+,
)�%+(,+*�+'
�+(
10 lg so
EE
� � � � � �� �� �� �� �� �� �� �
10lg hs
EE
� � � � � �� �� �� �� �� �� �� �
Eo
hE
9Eo49Eo
225Eo
Eo
961Eo
5Eo21Eo85Eo
341Eo
sE
���� ����2max 1h i oE s M E� � �� � �� � �� � �
���� ����2
1
113
Ms i o
i
ME s E
M ����
����� �� �� �� �����
MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
26
QAM-error probability in the LTI-AWGN-channel With matched filtering and a fully known carrier phase and ideal symbol timing the symbol error probability of general quadratic QAM is
221 3 1 34 1 4 1
1 1sP Q QM MM M
+ ++ ++ ++ +� � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � �� � � � � �� � � � � �� � � � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� �� �� �� �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �� � � �
where
rxo s
PN R
++++ ����
With Gray-coding (giving a minimum of different bits in adjacent symbols) the bit error probability (BEP) in 4QAM and 16QAM is:
���� ����,4b QAMP Q ++++����
���� ���� ���� ���� ���� ����,16 0.75 0.2 0.5 1.8 0.25 12.5b QAMP Q Q Q+ + ++ + ++ + ++ + +� � �� � �� � �� � �
27
. �//���� ���� ������� � � � �
#�� ��� $% �$�������� ��� � � ��� �� ��� ������� �% �$��������&� ���� �� �
���� � ��� �% �$��������� �� � � ���� ��� � ������ �&� �� �� ��� �� �
������� � ����� �� ��� � ��� �� ��' �&� ���� �������� ��� � ��� � � � ���� ���
���� � �������� ���� �&������� ��������������� ��������������� ���� �
����� �((�
#���� ������� �������������� �,$��$����������� �� ������ �&��� �
���� � ������ ������������� ���� � �������� ��' ��&������������������
� � ��)�*��� ����� ���������������� ������������ ��������� ��������� ��
' ������ ������' ���� �� ������
28
���� ����
���� ����
2,
22
22
log1
2 1
log 4 1 3 (0)1 1 Q
log 12 1
b de b
n
MP P
M
M xM MMM ****
" %" %" %" %# &# &# &# &� � �� � �� � �� � �# &# &# &# &����$ '$ '$ '$ '
" %" %" %" % � � � � " %" %" %" %# &# &# &# & � �� �� �� �- � � �- � � �- � � �- � � �# &# &# &# &# &# &# &# & � �� �� �� �����$ '$ '$ '$ '���� � �� �� �� �$ '$ '$ '$ '
29
�����"�!�!��� ����� �� 0�
+����� � ��,�-� �������� �
�� �� � �� ��� �����������
�� ����� ���� ��
�
��� ����� �� ����������
�� ������� �����
������������������ ������
������ �&���������� ��
����������� ���� �(�
�
� �� ��� ��' ������ � ���,�
�,��� ��������� �����������
�� �� ���������� ��
. ,��� ��������� �����������
�� ���' ���������� �
sinrxE � � � � � �� �� �� �� �� �� �� �
MQAM_MPSK_MQPRS.dsf
A
B
AB
30
/ � ������������������� �� ����������� ��� ���������� ���� ������
������ �&���������� ������
� ���� ���� ���� ����2
1sin 2
Q Q Q sin2
rx rx
n o o
E M EdP e m
N N M���� ����
****
� � � � � � � � � � � � � � � � � �� �� �� �� � �� � �� � �� � � � �� �� �� �� �� �� �� � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� � � �� �� �� �� �� �� �� �
�
�
/ � ����� �� �� ��������� ����������������� ������ ��� � �� ��' ����
��' ������� ����� �
/ � ��� ��� ������� �������������������� ������� ������� ������' ����
' ����
� �
���� �������� ���� ���� ���� ���� ����
���� ���� ���� ����
1 1
1 1 1
1 1
( ) ( )
22Q sin
s s
rx
o
P e m P e P r A B
P r A P r B P r AB
EP r A P r B
N M����
� � ! �� � ! �� � ! �� � ! �
� ! � ! � !� ! � ! � !� ! � ! � !� ! � ! � !
� � � � � � � � . ! � ! �. ! � ! �. ! � ! �. ! � ! � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
�
/ � ������� ������������� ������ ��� ��������� ������ �������
31
/ � ����� �������������������� ������� ������
�
�2 2
22
( ) 22( ) Q sin
log log
2 log ( )2Q sin
log
s rxb
o
b
o
P e EP e
M M N M
E MM N M
����
����
� � � � � � � � . �. �. �. � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
� � � � � � � � ���� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
�
�
#���� ������ ����� ������ ��' ������������������ � ������ ��������
����� ���� �(��
����� ������� �����' �����������������&��� � ������������������������ �,�
�
�
,2
22
24( ) Q sin
log
2 log ( )4Q sin
log
rxb de
o
b
o
EP e
M N M
E MM N M
����
����
� � � � � � � � .... � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
� � � � � � � � ���� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
�
32
1 �$������ �� �� ���/��� 0�2. �� 03
������� ����������� � ���� � ����������0 1��������,�
/ � �� � �� ���������� ��� ������� ���������� ���������� �������
��� � �������������� �� .��� ������������� �� � �� ��
at=T
T
y(t)r(t)
/ � �� ������������� ���� ������ ������������� ����� �������������
33
2������������� �� �����������
� / � �� � �� ������������
r t x t kT f t a w t
x t kT f t a
x t kT f t a w t
x t kT f t a isi t w t
c k ok
c k o
c k oll k
c k o k
( ) ( ) cos ( )
( ) cos
( ) cos ( )
( ) cos ( ) ( )
���� ���� ���� �������� ����
���� ���� ���� ����
���� ���� ���� �������� ����
���� ���� ���� ���� ���� ����
������������
����
������������////
����
2
2
2
2
���� ����
���� ����
���� ����
���� ����
� �
�
�
3�����
� ak ���$��$�����&������� ���� ����� � ����1, ����3,...,����(M – 1) � o ����� ������������ ����� &�
� w t n t f t n t f tc c s c( ) ( ) cos ( ) sin���� ����2 2���� ���� � � ���4 ��� ���' ��� ����������
���� ��� fc ����� ������ ���� �� ��� � isik ����� ���������� ������� ����������� �� � �� � T = 1/Rs ����� ���������������
34
/ � �� � �� ������������ ���� ��� �������� ���������
r t T x t kT f t T a w t T
x t kT f t a
x t kT f t a w t T
x t kT f t a isi t w t T
c k ok
c k o
c k oll k
c k o k
( ) ( ) cos ( ) ( )
( ) cos
( ) cos ( )
( ) cos ( ) ( )
���� ���� ���� ���� ���� �������� ���� ����
���� ���� ���� ����
���� ���� ���� �������� ���� ����
���� ���� ���� ���� ���� ���� ����
����������������
����
����
����������������////
����
���� ����
2
2
2
2
1
1
1
1 1
���� ����
���� ����
���� ����
���� ����
� �
�
�
��� ���� ������� ���� ������������
r t r t T x t kT f t a isi t w t
x t kT f t a isi t w t Tc k o k
c k o k
( ) ( ) ( ) cos ( ) ( )
( ) cos ( ) ( )
���� ���� ���� ���� ���� ���� ����
���� ���� ���� ���� ���� ���� �������� ����
2
2 1 1
���� ����
���� ����
� �
5 ��������� �#0 #��������� ��� ��������������� ����' ��������� ���������
���� ���� 21( ) cos 2 ( )rx c k k
t kTy t P f T a a xT
� �� �� �� ���������� � � �
� � � �� � � �� � � �� � � � � �� �� �� �� �� �� �� �
35
#� 2���� f Tc ��������� � ���� ����������������
���� ���� 21( ) cos ( )rx k k
t kTy t P a a x
T��������
����� � � � � �� �� �� � � �� �� �� �
� �� �� �� �
��������� ������������������� ��� �������������� �������4 ��
���������� ������ ���������� ��' �� ������ ������' �������� ��
�����������������������������������
ak ak-1 y –1 –1 –2Prx –1 +1 0 +1 –1 0 +1 +1 +Prx
• #���� ���������������� �������� ���������� ���������� �� ��, y = 0 / � ������������� ����������� , y //// 0��
.���� �������� �% �0 1������������' ����� �� ���.�0 1������������
��������� �' �������������� ��� �� �������
36
����� ������ ������� ���� ������ ��� �&���������' ��������� ������
������������� ����� ���������� ���� �(��
�
-��� � ������ ��������' �������� ����� ����� ��� �������� ��� ��
� �������&�������� � ������� ����������� � ����������� � ���
� ���������
37
�����"��/�� �����/��//���� ���� ��� ��� ���� 0�
/ � �� ���������������� ����� �&� � �����������% �0 1�
�
-.�0 1&������� � �� ��
���� ����0.5expbP ++++� �� �� �� �
-$�0 1&������� � �� ��
2
11 Q 1 sin , 1 sin
log
Q 1 sin , 1 sin
bPM M M
M M
� �� �� �� �+ ++ ++ ++ +
� �� �� �� �+ ++ ++ ++ +
"""" � � � � � � � � � � � � - � � �- � � �- � � �- � � �#### � �� �� �� �� � � �� � � �� � � �� � � �� �� �� �� �� � � �� � � �� � � �� � � �#### � �� �� �� �$$$$
%%%%� � � � � � � � � � � � � � �� � �� � �� � � &&&&� �� �� �� �� � � �� � � �� � � �� � � �� �� �� �� �� � � �� � � �� � � �� � � � &&&&� �� �� �� �''''
% !�&�"����$����6��% ����������' ��������� ��� ������� � �� ������
���� ����2 2
0Q( , ) exp I
2
k
kk
x y xx y xy
y
����
����
� � � � � � � � ����� �� �� �� �� �� �� �� � ���� � �� �� �� �� �� �� �� � � �� �� �� �� �� �� �� �
38
�������� !���� ����%&� � � �
I
QI
Q
I
Q
I
Q
I
Q
Transmitted constellation
Possible received constellations withphase unambiguuity
39
$ ����������� ����������� ����������
II
q
t
Adding a pilot signal Changing one constellation point
Adding a learning sequence Differential encoding and decoding
symbol phase change
40
. �44���1 � �� �����1 5� . �. �� �� 0�
� -��� � ������ ���� ������� ��� ��
diff.encoder
diff.decoder
k 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20ak 2 3 1 2 0 2 1 3 3 3 3 2 0 0 1 2 1 0 0 1 bk-1 0 2 1 2 0 0 2 3 2 1 0 3 1 1 1 2 0 1 1 1 bk 0 2 1 2 0 0 2 3 2 1 0 3 1 1 1 2 0 1 1 1 2 phase state 1 ck 0 2 1 2 0 0 2 3 2 1 0 3 1 1 1 2 0 1 1 1 2 dk 0 2 3 1 2 0 2 1 3 3 3 3 2 0 0 1 2 1 0 0 1
41
phase state 2 ck 0 3 2 3 1 1 3 0 3 2 1 0 2 2 2 3 1 2 2 2 3 dk 0 3 3 1 2 0 2 1 3 3 3 3 2 0 0 1 2 1 0 0 1 phase state 3 ck 0 0 3 0 2 2 0 1 0 3 2 1 3 3 3 0 2 3 3 3 0 dk 0 0 3 1 2 0 2 1 3 3 3 3 2 0 0 1 2 1 0 0 1 phase state 4 ck 0 1 0 1 3 3 1 2 1 0 3 2 0 0 0 1 3 0 0 0 1 dk 0 1 3 1 2 0 2 1 3 3 3 3 2 0 0 1 2 1 0 0 1 phase state 4 with symbol decision errors ck 0 1 0 1 2 3 1 2 1 0 1 2 0 2 1 1 3 0 1 0 1 dk 0 1 3 1 1 2 2 1 3 3 1 1 2 2 3 0 2 1 1 3 1
����� � ������)������ � ������
���� �� ��� �������)��� ������������ ����� Ps,MDPSK(E) ----2Ps,MPSK(E) Pb,MDPSK(E) ----2Pb,MPSK(E)
42
������� �������������
�����
43
� ���� ����� ��� �������$�������� ��� ��
��
pulse shapingfilter
pulse shapingfilter
����/2CG
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����kk
a t kT ��������
���� ����cos 2 cf t����
���� ����sin 2 cf t����
���� ����cos kk
a x t kT� � � �
��������� �� �� �� �� �� �� �� �
���� ����sin kk
a x t kT� � � �
��������� �� �� �� �� �� �� �� �
���� ���� ���� ����
���� ���� ���� ����
���� ����
cos cos 2
sin sin 2
cos 2
k ck
k ck
c kk
a x t kT f t
a x t kT f t
f t a x t kT
����
����
����
� � � � ��������� �� �� �� �
� �� �� �� �� � � �
� �� �� �� ������ �� �� �� �� �� �� �� �
� � � � � � �� � �� � �� � ������ �� �� �� �
� �� �� �� �
cos( )
sin( )
44
FSK
sineoscillatorf1
sineoscillatorf2
binarydata
FSK-signal
FSK_tx.dsf
45
CPFSK
VCObinarysignal
CPFSK-signal
FSK_tx.dsf
46
t
t
t
t
G1
G0
G
G
G FM-mod.
1 0 0 01 1
1 0 0 01 1
FSK-transmitter
MSK-transmitter
FSK_MSK_principle.dsf
47
1 � 1 $5� 6 ���1 � �4� 0$��5��7 �� �
.��� �������������������� � ���20 1�� � �� ��
#�� �� �� �� ������������ ����� ������ ��������� �����������
��� ���
�
� +���������������� � ��� ����������� ��������������������� ���������
�
� / � ������� ������������ ���� ������� ����������� ���� ����� � ��
+
_
envelopedemodu-lator
sampler
samplerenvelopedemodu-lator
11
1
( )
( ) jh t
s T t e 0000����
����
22
2
( )
( ) jh t
s T t e 0000����
����FSK_MSK_principle.dsf
48
�����"��/�� �����/�4� 0$����������
�7�� � ����������20 1�� � �� � Q rx
bo
EP
N
� � � � ���� � �� �� �� �� �� �� �� �
� �� �� �� �
������� � ����������20 1�� � �� ��
�
� 0.5exp2
rxb
o
EP
N� � � �
� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
�
�
7�� � ���$0 1�� � �� ��
�
2
Q rxb
o
EP
N
� � � � ���� � �� �� �� �� �� �� �� �
� �� �� �� �