接收机构成原理.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 功率谱密度 * 信号 In 的脉冲波形 x(t) 的托尾以 1 / t2 衰减， 而 sinc(x) 以 1/t 衰减!! * * 检测可以为 检测 因为 (对与信息数据 bn=0,1,..) 预编码避免了差错传播 注意: 如果In-1判决出错，In将出错，导致差错传播 * 有 * * 预编码: 映射: Pm=0 ? Im= -1 ; Pm=1 ? Im=1 发送的信号： 经推导得： 部分响应信号判决方法的推导 或写成Im=2Pm-1 * 因为 所以 判决 * 优化双二进制信号: 信号的谱在 f = 0 为零 * * 部分响应信号的扩展 (M 阶 PAM信号) 预编码: * 部分响应信号的错误概率 逐符号检测 发送信号的分布 Bm=0, ?2d, ?4d,…, ?2(M - 1)d * * 因为 所以 * * 性能损失 (?/4)2 或 2.1dB 采用ML 序列检测, 2.1 dB 的损失可以补偿 内容提要 几种调制方式误码率推导 二进制相干接收与非相干接收的BER比较 PAM、PSK、QAM信号的BER 正交调制信号的BER 差分编解码的BER 部分响应信号的BER 软判决值的定义与求法 多中继系统的误码率求解方法 * 关于软判决值 硬判决：通过判决给出发送信号的确切值。 存在问题：每次判决都有一定的概率发生错误，而硬判决没有给出发生错误的可能性。 软判决：给出信号的硬判决值，同时给出该硬判决值的可信度。 例：图中接收信号A的可靠度明显低于B。但进行硬判决以后其值均为+1 * 软判决值的定义 定义软判决值为可能的两个判决结果的对数似然比（Log Likelihood Ratio，or LLR），即 其中 p(r | si) 为似然函数 * 以BPSK为例推导软判决值 设发射信号为+1、-1，则 不考虑系数部分的影响，可以得到接收信号 r 的实际值即为软判决值。 * 软判决讨论： 软判决值的正负号表示发射信号为+1或-1； 软判决值的绝对值大小表示判决可信度的高低： 绝对值大→可信度高；绝对值小→可信度低； 在序列检测中，绝对值大的软判决值对检测结果贡献大于绝对值小的软判决值。 内容提要 几种调制方式误码率推导 二进制相干接收与非相干接收的BER比较 PAM、PSK、QAM信号的BER 正交调制信号的BER 差分编解码的BER 部分响应信号的BER 软判决值的定义与求法 多中继系统的误码率求解方法 * 多中继系统的误码率推导 中继的作用：将传输过程中衰减的信号进行放大 发射机 中继器 (信道)信号衰减 * 多中继系统的误码率推导 中继的种类 直接中继：将接收信号直接进行放大后传输出去 再生中继：将接收信号解码、判决后，重新调制再发射出去 * 特性比较 直接中继系统：将信号放大过程中也放大了噪声值，多个中继导致噪声信号的增加 再生中继系统：解调和判决过程可以消除部分噪声的影响 * 例：设某系统需要进行100次中继器才能够将信号从甲地送到乙地，每个中继区间发端到收端的误码率为10-7。---对于再生中继系统，每一次中继增加一个比特错误，100次中继平均增加100个错误比特，因此得到BER为： 根据BER-SNR曲线可知，等效于SNR下降了11dB，即： * ---对于直接中继系统，每一次中继为噪声的累加，即噪声增大了100倍： 根据BER-SNR曲线可知，等效于SNR下降了29dB，即： 要想使两个系统的最终BER相等，系统2比系统1需要多发射的功率为29.6dB-11dB=18.6dB(70多倍)。 * * * * * 这里给出的是不同信噪比情况的接收信号相位分布。 思考题： 1.对于相同信噪比，误码率随M怎么变化？ 2.对于相同M，误码率随信噪比怎样变化？ * 当M=2，为BPSK信号，误码率为 当M=4时，信号存在实部与虚部，并且相互独立。对于4PSK而言，正确接收的定义为实部与虚部都正确 即 错误接收的概率为 4PSK的误码率求解方法 * 将上式展开，得到4PSK的误码率 说明： ● QPSK信号的误码率与4PSK相同 ● 当M4时，误码率公式没有闭集解 * 4PSK/QPSK信号误码率的另一种解释 设发射信号为(1,1) 如果只考虑实部，则可看成BPSK信号，误码率为P2，错误图案发生在左半平面。 如果只考虑虚部，误码率仍为P2，错误图案发生在下半平面。 因此，QPSK误码率为信号落在左半平面与下半平面的和再减去第三象限计算的部分，即 P4=2P2-P22 * 当使用格林编码时，有 QA