高效數(shù)字調制技術及其應用

第1章　緒論　1
1.1　通信發(fā)展簡史　1
1.2　通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢　2
1.2.1　光纖通信　2
1.2.2　衛(wèi)星通信　2
1.2.3　移動通信　3
1.2.4　微波中繼通信　3
1.3　通信頻段的劃分　4
1.4　調制在通信系統(tǒng)中的作用　5
1.5　調制技術的發(fā)展　6
第2章　恒包絡不連續(xù)相位調制　9
2.1　四相相移鍵控(QPSK)　9
2.2　偏移四相相移鍵控(OQPSK)　11
2.3　差分編碼四相相移鍵控(DQPSK)　13
2.4　π/4差分編碼四相相移鍵控(π/4-DQPSK)　16
2.5　功率譜密度　19
2.6　理想接收機的特性　21
2.7　非理想發(fā)射機情況下的性能　22
2.7.1　調制器不均衡模型　22
2.7.2　對載波跟蹤環(huán)路穩(wěn)態(tài)鎖定點的影響 　24
2.7.3　對平均BEP(誤比特概率)的影響　24
2.7.4　數(shù)據(jù)不均衡　30
2.8　QPSK系統(tǒng)的載波同步　30
2.8.1　四次方環(huán)　30
2.8.2　科斯塔斯(COSTAS)環(huán)　31
2.8.3　逆調制環(huán)　32
2.8.4　判決反饋環(huán)　34
第3章　恒包絡連續(xù)相位調制　38
3.1　連續(xù)相位調制　38
3.2　全響應調制技術——MSK和SFSK　38
3.2.1　連續(xù)相位頻率調制的表達式　39
3.2.2　MSK信號的等價I-Q表達式　41
3.2.3　預編碼MSK　46
3.2.4　頻譜特性　47
3.2.5　其他發(fā)射機的描述　49
3.2.6　基于相關檢測的接收機　51
3.2.7　基于差分相關檢測的接收機　55
3.2.8　同步技術　55
3.3　部分響應調制技術——GMSK　60
3.3.1　連續(xù)相位調制的表達式　61
3.3.2　等價I-Q表達式　62
3.3.3　GMSK的其他表達式——勞倫展開式　65
3.3.4　功率譜密度　70
3.3.5　基于單脈沖流的GMSK近似AMP表達式　70
3.3.6　相關GMSK接收機及其性能　72
3.3.7　數(shù)據(jù)不均衡存在時的頻譜特性　80
3.3.8　同步技術　85
3.4　仿真模擬性能　93
第4章　準恒包絡調制　100
4.1　IJF-QPSK和SQOCR以及它們與FQPSK的關系　102
4.2　FQPSK的逐符號互相關映射　109
4.3　增強型FQPSK　112
4.4　FQPSK的描述——格型編碼調制　114
4.5　最佳檢測器　118
4.6　次最佳檢測器　120
4.6.1　逐符號檢測器　120
4.6.2　平均比特錯誤概率性能　124
4.6.3　接收機的進一步簡化以及FQPSK-B 的性能　125
4.7　互相關格型編碼正交調制　129
4.7.1　發(fā)射機的描述　130
4.7.2　特殊的具體化　133
4.8　其他技術——有形偏移QPSK　136
第5章　具有較大包絡波動的高效寬帶調制　143
5.1　具有指定解碼延遲的高效寬帶TCM——等信號能量　144
5.1.1　基于ISI的發(fā)射機實現(xiàn)　144
5.1.2　功率譜密度的估計　147
5.1.3　帶寬效率的優(yōu)化　152
5.2　具有指定解碼延遲的高效寬帶TCM——不相等信號能量　157
5.3　恒包絡調制技術的性能比較　161
第6章　具有大包絡波動的嚴帶限調制　165
6.1　奈奎斯特信號　165
6.1.1　二進制奈奎斯特信號　165
6.1.2　多電平和正交奈奎斯特發(fā)信號　167
6.2　全響應正交幅度調制　168
6.2.1　正交幅度調制的原理　168
6.2.2　16進制星形QAM　173
6.2.3　疊加式QAM(SQAM)　175
6.3　部分響應正交幅度調制　180
6.3.1　基本原理　180
6.3.2　QPR調制器　181
6.3.3　QPR解調器　183
6.4　變速率QAM 　185
6.4.1　可變速率QAM的信號結構　186
6.4.2　可變速率QAM的數(shù)據(jù)幀結構　186
6.4.3　可變速率調制的實現(xiàn)　188
第7章　正交頻分復用(OFDM)技術　191
7.1　OFDM系統(tǒng)的基本原理　191
7.1.1　串并變換　192
7.1.2　子載波調制　193
7.1.3　DFT的實現(xiàn)　195
7.1.4　保護間隔、循環(huán)前綴和子載波數(shù)的選擇　196
7.1.5　加窗技術　200
7.1.6　OFDM基本參數(shù)的選擇　203
7.2　OFDM的調制與解調技術　205
7.2.1　非差分調制與相干檢測　205
7.2.2　差分調制與差分檢測　206
7.2.3　信道估計　210
7.3　OFDM的同步　212
7.3.1　OFDM系統(tǒng)中的同步要求　212
7.3.2　利用導頻實現(xiàn)載波同步的方法　213
7.3.3　最大似然方法聯(lián)合實現(xiàn)符號定時同步和載波同步的方法　216
7.4　OFDM的信道編碼技術　220
7.4.1　差錯控制編碼的基本原理　221
7.4.2　OFDM系統(tǒng)中的分組編碼　223
7.4.3　OFDM系統(tǒng)中的卷積碼　227
7.4.4　OFDM系統(tǒng)中的交織編碼　229
7.4.5　OFDM系統(tǒng)中的級聯(lián)編碼　231
7.4.6　OFDM系統(tǒng)中的網(wǎng)格編碼調制(TCM)　232
7.4.7　OFDM系統(tǒng)中的Turbo碼　236
7.4.8　OFDM系統(tǒng)中的空時編碼　238
7.5　OFDM的峰值平均功率比　243
7.5.1　峰值平均功率比的定義及其分布　243
7.5.2　解決峰值平均功率比問題的方法　244
7.6　OFDM的自適應處理技術　248
7.6.1　自適應策略的根據(jù)：信道狀態(tài)信息　248
7.6.2　自適應功率分配　250
7.6.3　自適應調制技術　254
7.6.4　聯(lián)合自適應比特、調制和功率分配　258