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11Mbps DSSS物理層採用補碼鍵控(CCK)調製模式。CCK與現有的IEEE802.11 DSSS具有相同的通道方案,在2.4GHz ISM頻段上有三個互不干擾的獨立通道,每個通道約佔25MHz。因此,CCK具有多通道工作特性。

1簡介

在通信原理中把通信信號按調製方式可分為調頻、調相和調幅三種。數字傳輸的常用調製方式主要分為:
正交振幅調製(QAM):調製效率高,要求傳送途徑的信噪比高,適合有線電視電纜傳輸。
鍵控移相調製(QPSK):調製效率高,要求傳送途徑的信噪比低,適合衛星廣播。
殘留邊帶調製(VSB):抗多徑傳播效應好(即消除重影效果好),適合地面廣播。
編碼正交頻分調製(COFDM):抗多徑傳播效應和同頻干擾好,適合地面廣播和同頻網廣播。
世廣數字衛星廣播系統的下行載波的調製技術採用TDM QPSK調製體制。它比編碼正交頻分多路復用(COFDM)調製技術更適合衛星的大面積覆蓋。
通信的最終目的是在一定的距離內傳遞信息。雖然基帶數字信號可以在傳輸距離相對較近的情況下直接傳送,但如果要遠距離傳輸時,特別是在無線或光纖通道上傳輸時,則必須經過調製將信號頻譜搬移到高頻處才能在通道中傳輸。為了使數字信號在有限帶寬的高頻通道中傳輸,必須對數字信號進行載波調製。如同傳輸模擬信號時一樣,傳輸數字信號時也有三種基本的調製方式:幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。它們分別對應於用載波(正弦波)的幅度、頻率和相位來傳遞數字基帶信號,可以看成是模擬線性調製和角度調製的特殊情況。
理論上,數字調製與模擬調製在本質上沒有什麼不同,它們都是屬正弦波調製。但是,數字調製是調製信號為數字型的正弦波調製,而模擬調製則是調製信號為連續型的正弦波調製。
在數字通信的三種調製方式(ASK、FSK、PSK)中,就頻帶利用率和抗雜訊性能(或功率利用率)兩個方面來看,一般而言,都是PSK系統最佳。所以PSK在高速數據傳輸中得到了廣泛的應用。
載波幅度是隨著調製信號而變化的。其最簡單的形式是,載波在二進位調製信號控制下通斷, 這種方式還可稱作-斷鍵控開關鍵控(OOK) 。
l 調製方法:用相乘器實現調製器。
l 調製類型:2ASK,MASK。
l 解調方法:相干法,非相干法。
MASK,又稱多進位數字調製法。在二進位數字調製中每個符號只能表示0和1(+1或-1)。但在許多實際的數字傳輸系統中卻往往採用多進位的數字調製方式。與二進位數字調製系統相比,多進位數字調製系統具有如下兩個特點:第一:在相同的通道碼源調製中,每個符號可以攜帶log2M比特信息,因此,當通道頻帶受限時可以使信息傳輸率增加,提高了頻帶利用率。但由此付出的代價是增加信號功率和實現上的複雜性。 第二,在相同的信息速率下,由於多進位方式的通道傳輸速率可以比二進位的低,因而多進位信號碼源的持續時間要比二進位的寬。加寬碼元寬度,就會增加信號碼元的能量,也能減小由於通道特性引起的碼間干擾的影響等。
二進位2ASK與四進位MASK調製性能的比較:
在相同的輸出功率和通道雜訊條件下,MASK的解調性能隨信噪比惡化的速度比OOK要迅速得多。這說明MASK應用對SNR的要求比普通OOK要高。在相同的通道傳輸速率下M電平調製與二電平調製具有相同的信號帶寬。即在符號速率相同的情況下,二者具有相同的功率譜。
雖然,多電平MASK調製方式是一種高效率的傳輸方式,但由於它的抗雜訊能力較差,尤其是抗衰落的能力不強,因而它一般只適宜在恆參通道下採用。
根據數字基帶信號的兩個電平使載波相位在兩個不同的數值之間切換的一種相位調製方法。
產生PSK信號的兩種方法:
1)、調相法:將基帶數字信號(雙極性)與載波信號直接相乘的方法:
2)、選擇法:用數字基帶信號去對相位相差180度的兩個載波進行選擇。
兩個載波相位通常相差180度,此時稱為反向鍵控(PSK)。
S PSK =AS DIG (T)COS(W 0 T+O 0 ) 式中:S DIG (T)=1或-1
l 解調方法:只能採用相干解調。
l 類型:二進位相移鍵控2PSK),多進位相移鍵控MPSK)。
FSK是信息傳輸中使用得較早的一種調製方式,它的主要優點是: 實現起來較容易,抗雜訊與抗衰減的性能較好。在中低速數據傳輸中得到了廣泛的應用。所謂FSK就是用數字信號去調製載波的頻率。
l 調製方法:2FSK可看作是兩個不同載波頻率的ASK已調信號之和。
l 解調方法:相干法和非相干法。
l 類型:二進位移頻鍵控(2FSK),多進位移頻鍵控(MFSK)。
在上述三種基本的調製方法之外,隨著大容量和遠距離數字通信技術的發展,出現了一些新的問題,主要是通道的帶寬限制和非線性對傳輸信號的影響。在這種情況下,傳統的數字調製方式已不能滿足應用的需求,需要採用新的數字調製方式以減小通道對所傳信號的影響,以便在有限的帶寬資源條件下獲得更高的傳輸速率。這些技術的研究,主要是圍繞充分節省頻譜和高效率的利用頻帶展開的。多進位調製,是提高頻譜利用率的有效方法,恆包絡技術能適應通道的非線性,並且保持較小的頻譜佔用率。
從傳統數字調製技術擴展的技術有最小移頻鍵控MSK)、高斯濾波最小移頻鍵控GMSK)、正交幅度調製QAM)、正交頻分復用調製OFDM)等等。
在二進位ASK系統中,其頻帶利用率是1bit/s·Hz,若利用正交載波調製技術傳輸ASK信號,可使頻帶利用率提高一倍。如果再把多進位與其它技術結合起來,還可進一步提高頻帶利用率。能夠完成這種任務的技術稱為正交幅度調製(QAM)。它是利用正交載波對兩路信號分別進行雙邊帶抑制載波調幅形成的。通常有二進位QAM,四進位QAM(16QAM),八進位QAM(64QAM),……等。
當通道中存在非線性的問題和帶寬限制時,幅度變化的數字信號通過通道會使己濾除的帶外頻率分量恢復,發生頻譜擴展現象,同時還要滿足頻率資源限制的要求。因此,對己調信號有兩點要求,一是要求包絡恆定;二是具有最小功率譜佔用率。因此,現代數字調製技術的發展方向是最小功率譜佔有率的恆包絡數字調製技術。現代數字調製技術的關鍵在於相位變化的連續性,從而減少頻率佔用。新發展起來的技術主要分兩大類:一是連續相位調製技術(CPFSK),在碼元轉換期間無相位突變,如MSK,GMSK等;二是相關相移鍵控技術(COR-PSK),利用部分響應技術,對傳輸數據先進行相位編碼,再進行調相(或調頻)。 MSK(最小頻移鍵控)是移頻鍵控FSK的一種改進形式。在FSK方式中,每一碼元的頻率不變或者跳變一個固定值,而兩個相鄰的頻率跳變碼元信號,其相位通常是不連續的。所謂MSK方式,就是FSK信號的相位始終保持連續變化的一種特殊方式。可以看成是調製指數為0.5的一種CPFSK信號。
實現MSK調製的過程為:先將輸入的基帶信號進行差分編碼,然後將其分成I、Q兩路,並互相交錯一個碼元寬度,再用加權函數cos(πt/2Tb)和sin(πt/2Tb)分別對I、Q兩路數據加權,最後將兩路數據分別用正交載波調製。MSK使用相干載波最佳接收機解調。
是使用高斯濾波器的連續相位移頻鍵控,它具有比等效的未經濾波的連續相位移頻鍵控信號更窄的頻譜。在GSM系統中,為了滿足移動通信對鄰通道干擾的嚴格要求,採用高斯濾波最小移頻鍵調製方式(GMSK),該調製方式的調製速率為270833Kbit/sec,每個時分多址TDMA幀佔用一個時隙來發送脈衝簇,其脈衝簇的速率為33.86Kbs。它使調製后的頻譜主瓣窄、旁瓣衰落快,從而滿足GSM系統要求,節省頻率資源。
正交頻分復用調製(OFDM- Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 即正交頻分復用技術,實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation,多載波調製的一種。其主要思想是:將通道分成若干正交子通道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調製到在每個子通道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端採用相關技術來分開,這樣可以減少子通道之間的相互干擾ICI 。每個子通道上的信號帶寬小於通道的相關帶寬,因此每個子通道上的可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由於每個子通道的帶寬僅僅是原通道帶寬的一小部分,通道均衡變得相對容易。在向B3G/4G演進的過程中,OFDM是關鍵的技術之一,可以結合分集,時空編碼,干擾和通道間干擾抑制以及智能天線技術,最大限度的提高了系統性能。包括以下類型:V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多帶-OFDM。
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