码片成型前后信号带宽、码片速率、滤波器截止频率的关系
设码片速率为P cps ,发送端采样速率为S1 Hz ,信号带宽为B Hz ,升余弦
滚降滤波器的滚降系数为α,归一化截止频率为w ,接受端采样速率为S2 Hz 。
信号调制为BPSK 调制。
1. 信号带宽与码片速率的关系
升余弦成型滤波器频率传输特性如下:其中N f 为奈奎斯特带宽,N f =P/2, 奈奎斯特带宽就是码片速率的一半。
由上图可知,经过成型滤波器剩下信号带宽为;
BW1=N f (1+α)=P/2*(1+α);
又由于信号经过BPSK 调制(频谱搬移将负的部分搬到正轴),因此信号的带宽:
BW=2*BW1=P*(1+α); (1-1)
2. 码片速率和滤波器归一化截止频率关系
由上图可以看出,当f=N f 时,幅度为满幅的一半,可认为是截止频率。
(从FDAtool 上可以看出来N f 就是截止频率),又因为归一化是对s f /2归一化)即:
N f =(s f /2) *w=P/2
即可推导出: s f *w=P (1-2)
N
f
2N
f
(H f
通过方案中的信号格式可以验证以上公式:
(1)协商信号
调制方式:BPSK;
码片成形:α=1升余弦成型;
表6.2.1 便携式小站与中心站业务信道协商信号扩频参数
协商信号
调制方式:BPSK;
码片成形:α=0.2升余弦成型;
表6.2.3 车载式小站与中心站业务信道协商信号扩频参数
以上两个表可验证公式: BW =P*(1+α);
(2)小站接收信号带宽及滤波器设计归一化截止频率见下表:
Matlab仿真波形图:
仿真中,滚降系数为α=0.5,每个码片采4个点,令
f=4KHz,那么码片速率
s
P为1KHz;
滤波成型后的波形
方波信号频谱图
成型波形频谱图
载波波形
BPSK调制信号频谱
f(1+α)=(1+α)*P/2=750Hz。
由第三、四张图可得,成型滤波后信号频谱为
N。