多进制数字调制系统的性能比较

多进制数字调制系统的误码率是平均信噪比r及进制数M的函数。对幅移键控,r是各电平等概率出现时的信号平均功率与噪声平均功率之比。M一定,r增大时,Ps减小,反之增大;r一定,M增大时,Ps增大。可见,随着进制数的增多,抗干扰性能降低。

(1)对多电平振幅调制系统而言,在要求相同的误码率Ps的条件下,多电平振幅调制的电平数愈多,则需要信号的有效信噪比就越高;反之,有效信噪比就可能下降。在M相同的情况下,双极性相干检测的抗噪声性能最好,单极性相干检测次之,单极性非相干检测性能最差。虽然MASK系统的抗噪声性能比2ASK差,但其频带利用率高,是一种高效传输方式。

(2)多频系统中相干检测和非相干检测时的误码率Ps均与信噪比r及进制数M有关。在一定的进制数M的条件下,信噪比r越大,误码率越小;在一定的信噪比条件下,M值越大,误码率也越大。MFSK与MASK、MPSK比较,随着M的增大,其误码率增大得不多,但其频带占用宽度将会增大,频带利用率降低。另外,相干检测与非相干检测性能之间相比较,在M相同的条件下,相干检测的抗噪声性能优于非相干检测。但是,随着M的增大,两者之间的差距将会有所减小,而且在同一M的条件下,随着信噪比的增加,两者性能将会趋于同一极限值。由于非相干检测易于实现,因此实际应用中非相干MFSK多于相干MFSK。

(3)在多相调制系统中,M相同时,相干检测MPSK系统的抗噪声性能优于差分检测MDPSK系统。在相同误码条件下,M值越大,差分移相比相干移相在信噪比上损失得越多,M很大时,这种损失达到约3dB。但是,由于MDPSK系统无反相工作(即相位模糊)问题,收端设备没有MPSK复杂,因而实际应用比MPSK多。多相制的频带利用率高,是一种高效传输方式。(www.xing528.com)

(4)对于多进制数字调制系统采用非相干检测的MFSK、MDPSK和MASK,一般在信号功率受限,而带宽不受限的场合多用MFSK;而功率不受限制的场合用MDPSK;在信道带宽受限,而功率不受限的恒参信道用MASK。

(5)当M＞4时,MQAM的抗干扰能力优于MPSK。

由前面的分析已经看出,二进制数字调制系统的传码率等于其传信率,2ASK和2PSK的系统带宽近似等于两倍的传信率,频带利用率为1/2bit/(s·Hz);而2FSK系统的带宽近似为|f1-f2|+2Rs＞2Rs,频带利用率小于1/2bit/(s·Hz)。在多进制数字调制系统中,系统的传码率和传信率是不相等的,即Rb=nRs。在相同的信息速率条件下,多进制数字调制系统的频带利用率高于二进制的情形。