2019-05-15

DPSK
OOK,2FSK,BPSK三者當(dāng)中矫夯，BPSK 的頻帶利用率低及抗噪聲性能最好，存在問(wèn)題：不支持非相干解調(diào)吊洼，相干解調(diào)在盲載波同步下有相位模糊問(wèn)題训貌。
BPSK
- $s(t)\longrightarrow +n_w(t)\longrightarrow r(t)，載波同步單元\longrightarrow \bigotimes \hat{c}(t)\longrightarrow 匹配濾波器\longrightarrow y \longrightarrow V_T$
- BPSK信號(hào)為 $s(t) = b(t)c(t) = b(t)\cdot \cos(2\pi f_c t+\theta)$ ，其中 $b(t)$ 雙極性的PAM信號(hào)递沪。
- 典型的盲載波同步算法（平方環(huán)法豺鼻、科斯塔斯環(huán)法）所產(chǎn)生的載波是 $\hat{c}(t) = b(t)\cdot A \cos(2\pi f_c t+\hat{\theta})$ ，同步單元鎖定后 $\hat{\theta}$ 持續(xù)不變款慨，但有一半的概率和 $\theta$ 相等儒飒，另一半是 $\theta+\pi$ ，這種現(xiàn)象為相位模糊檩奠，將導(dǎo)致判決相反桩了。
2DPSK
將數(shù)據(jù)先做差分編碼，之后做BPSK調(diào)制埠戳。
原始數(shù)據(jù) $b_n\in \{0,1 \}$ 為絕對(duì)碼井誉，差分編碼后的 $d_n = b_n \bigoplus d_{n-1}$ 為相對(duì)碼
表達(dá)式
- $s_{DPSK}(t) = b(t)\cdot A\cos\omega_c t = A[\sum_{n}a_n g_T(t-nT_b)]\cos \omega_c t，其中a_n\in \{ -1 ,+1 \}$
BPSK中數(shù)據(jù)為1發(fā)送信號(hào)的相位與載波比是0相整胃，數(shù)據(jù)為0發(fā)送信號(hào)的相位與載波比是反相颗圣。每個(gè)比特周期內(nèi)的相位與前一比特周期內(nèi)的相位無(wú)關(guān)。
DPSK中數(shù)據(jù)為1發(fā)送信號(hào)的相位與前一時(shí)刻比是反相屁使，數(shù)據(jù)為0發(fā)送信號(hào)的相位保持與前一時(shí)刻相同在岂。
2DPSK信號(hào)的頻譜
DPSK信號(hào)對(duì) $\{ d_n\}$ 是BPSK信號(hào)，假設(shè)原始數(shù)據(jù) $\{ b_n\}$ 獨(dú)立等概的蛮寂，則差分編碼后的 $\{ d_n\}$ 也是獨(dú)立等概序列洁段。因此DPSK的功率譜與BPSK完全一樣。
若基帶采用矩形脈沖成形共郭， $b(t)$ 是雙極性NRZ祠丝，DPSK的主瓣帶寬是數(shù)據(jù)速率的2倍: $B = \frac{2}{T_b} = 2R_b$ ，按照主瓣帶寬計(jì)算的頻帶利用率是0.5bit/s/Hz.
若基帶采用根號(hào)升余弦脈沖成形除嘹， $b(t)$ 是雙極性PAM写半，DPSK的主瓣帶寬是數(shù)據(jù)速率的2倍: $B = \frac{1+\alpha}{T_b} = (1+\alpha)R_b$ ，按照主瓣帶寬計(jì)算的頻帶利用率是 $\frac{1}{1+\alpha}$ ,1bit/s/Hz.
DPSK信號(hào)的相干解調(diào)
$DPSK信號(hào)+噪聲 \longrightarrow 載波提取 \bigotimes \longrightarrow 匹配濾波器 \longrightarrow 判決 \longrightarrow 差分譯碼$
DPSK是數(shù)據(jù)先差分編碼尉咕，然后做BPSK叠蝇。接收端可以先BPSK解調(diào)，然后差分譯碼年缎。設(shè)BPSK的誤比特率（ $d_n$ 出錯(cuò)的概率）是 $P_b$ 悔捶。差分譯碼結(jié)果 $b_n = d_n \bigoplus d_{n-1}\$ ，若 $d_n,d_{n-1}$ 這兩個(gè)比特中有且僅有一個(gè)出錯(cuò)单芜，則 $b_n$ 錯(cuò)蜕该，概率為 $P_{ed} = 2P_b(1-P_b)$ ，當(dāng) $P_b$ 很小時(shí)洲鸠， $P_{ed} \approx 2P_b$
DPSK的非相干解調(diào)
$DPSK信號(hào)+噪聲 \longrightarrow 帶通濾波器 \longrightarrow 延遲一個(gè)周期T_b堂淡， \bigotimes \longrightarrow 低通濾波器 \longrightarrow 判決$
帶通差分馋缅，要求 $f_c$ 是 $R_b = 1/T_b$ 的整數(shù)倍；還有基帶差分绢淀，無(wú)此限制萤悴，但須用I/Q兩路解調(diào)。
差分相干解調(diào)：屬于非相干解調(diào)皆的，原始數(shù)據(jù)攜帶在前后相位差覆履，因此可以用前一比特周期內(nèi)的接收信號(hào)作為載波。如果本比特周期與前一比特周期相位相同费薄，則（無(wú)噪聲時(shí)）采樣值為正内狗，反之為負(fù)。

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