1 16 fs[G (ff2)2G (ff2)2]
1 16 fs2G (0)2[(ff2)(ff2)] (2.4)
第二章 移动通信中的调制技术
第一、二项表示FSK信号功率谱的一部分由g(t)的功率谱从0搬 移到f1，并在f1处有载频分量；第三、四项表示FSK信号功率谱 的另一部分由g(t)的功率谱从0搬移到f2，并在f2处有载频分量。 FSK信号的功率谱如图2.2所示。可以看到，如果（f2-f1）小于 fs(fs＝1/Ts)，则功率谱将会变为单峰。FSK信号的带宽约为
Ps( f )
f2－ f1
f0 =（f1+f2） 2
o
f1－ fs f1
f0
f2
f2＋ fs
Bf2f1 2fs
图2.2 FSK信号的功率谱
第二章 移动通信中的调制技术
2.2FSK信号的解调方法 FSK信号的解调方法有包络检波法、相干解调法和非相干解 调法等。相位连续时可以采用鉴频器解调。包络检波法是收 端采用两个带通滤波器，其中心频率分别为f1和f2，其输出经 过包络检波。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之 则判为“0”。非相干解调时，输入信号分别经过对cosω1t和 cosω2t匹配的两个匹配滤波器，其输出再经过包络检波和比 较判决。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之则判 为“0”。相干解调的原理框图如图2.3。
第二章 移动通信中的调制技术
载波f1
s
eo(t)
载波f2 s(t)
(a) 2FSK信号的产 生方法
数据 波形
1
0
0
1
f1
f2
f2
f1
(b) 2FSK信号 波形
图2.1 2FSK信号的产生方法和波形
第二章 移动通信中的调制技术
根据以上对2FSK信号的产生原理的分析，已调信号的数 学表达式可以表示为
e o ( t ) [a n g ( t n s ) c T ] 1 t o n ) s [a ( n g ( t n s ) ] c T 2 t o n ) s (2.1( )
n
n
式中，g(t)为单个矩形脉冲，脉宽为Ts：
0，概率为 P an 1，概率为1－ （P）
(2.2)
是的反码，若＝0，则＝1；若＝1，则＝0，于是
第二章 移动通信中的调制技术
移动通信必须占有一定的频带，然而可供使用的频率资 源却非常有限。因此，在移动通信中，有效地利用频率资源 是至关重要的。为了提高频率资源的利用率，除了采用频率 再利用技术外，通过改善调制其 恶劣，衰落会导致接收信号电平急剧变化，移动通信中的干 扰问题也特别严重，除邻道干扰外，还有同频道干扰和互调 干扰，所以移动通信中的数字调制技术必须具有优良的频谱 特性和抗干扰、抗衰落性能。
上述两类调制技术在数字移动通信中都有应用，欧洲的 GSM系统采用的是GMSK技术；而美国和日本的数字移动通信 系统则采用了QPSK调制技术。
第二章 移动通信中的调制技术
2.2 数字频率调制
2.2.1 移频键控（FSK）调制
1.基本原理 用基带数据信号控制载波频率，称为移频键控（FSK），二 进制移频键控记为2FSK。2FSK信号便是0符号对应于载频 ω1，1符号对应于载频ω2（ω1≠ω2）的已调波形，而且ω1 与ω2 之间的改变是瞬时完成的。根据前后码元的载波相位是 否连续，分为相位不连续的移频键控和相位连续的移频键控。 2FSK调制的实现非常简单，一般采用键控法，即利用受矩形脉 冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。 2FSK信号的产生方法和波形如图2.1所示。
目前在数字移动通信系统中广泛使用的调制技术
1.连续相位调制技术 这种调制技术的射频已调波信号具有确定的相位关系而且包
络恒定，故也称为恒包络调制技术。它具有频谱旁瓣分量低， 误码性能好，可以使用高效率的C类功率放大器等特点。
第二章 移动通信中的调制技术
属于这一类的调制技术有平滑调频（TFM）、最小移频 键控（MSK）和高斯预滤波最小移频键控（GMSK）。其中高 斯预滤波最小移频键控（GMSK）的频谱旁瓣低，频谱利用率 高，而其误码性能与差分移相键控（DPSK）差不多，因而得到 了广泛的应用
第二章 移动通信中的调制技术
2.1 概 述
数字调制是为了使在信道上传送的信号特性与信道特 性相匹配的一种技术。就话音业务而言，经过话音编码所 得到的数字信号必须经过调制才能实际传输。在无线通信 系统中是利用载波来携带话音编码信号，即利用话音编码 后的数字信号对载波进行调制，当载波的频率按照数字信 号“1”、“0”变化而对应地变化，这称为移频键控 （FSK）；相应地，若载波相位按照数字信号“1”、“0” 变化而对应地变化则称之为移相键控（PSK）；若载波的振 幅按照数字信号“1”、“0”变化而相应地变化，则称之 为振幅键控（ASK）。然而通常的FSK在频率转换点上的相 位一般并不连续，这会使载波信号的功率谱产生较大的旁 瓣分量。为克服这一缺点，一些专家先后提出了一些改进 的调制方式，其中有代表性的调制方式是最小移频键控 （MSK）和高斯预滤波最小移频键控（GMSK）
0，概率为1－ （P） an 1，概率为 P
(2.3)
第二章 移动通信中的调制技术
n、θn分别是第n个信号码元的初相位。
令g(t)的频谱为G(ω),an取1和0的概率相等，则e0(t)的功率谱 表达式为
P (f)1 1f6 s[G (ff1)2G (ff1 )2]
1 16 fsG (0)2[(ff1)(ff1)]
2.线性调制技术 包括二相移相键控（BPSK）、四相移相键控（QPSK）和正交 振幅调制(QAM)等。这类调制技术频谱利用率较高但对调制器 和功率放大器的线性要求非常高，因此设计难度和成本较高。 近年来，由于放大器设计技术的发展，可设计制造高效实用的 线性放大器，才使得线性调制技术在移动通信中得到实际应用。
第二章 移动通信中的调制技术
2.1 概述 2.2数字频率调制 2.3数字相位调制 2.4平滑调频和通用平滑调频 2.5正交振幅调制
第二章 移动通信中的调制技术
知识点 — 移动通信中的几种数字调制方式 难点 — 各种调制信号的调制、解调方法 — 几种主要调制方式的性能比较 要求 掌握： — MSK和GMSK调制方式及特点 — 数字相位调制几种方式的比较 了解： — 几种调制信号的频谱特性 — TFM、GTFM和QAM调制方式