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5G系统,物理层的信道调制技术

2018-11-16  玖陸

什么是调制技术?

调制技术是一种将信源产生的信号转换为适宜无线传输的形式的过程。

 

因为调制技术涉及比较基础,因此,先描述几个概念:

基带信号:基带信号是原始的电信号,一般是指基本的信号波形,在数字通信中则指相应的电脉冲。

扰码: 扰码的目的是抑制线路码中的长连“0” 和长连“1” ,便于从线路信号中提取时钟信号。同时,加扰后的使信号频谱更能适合基带传输,也更具有保密性。

层映射:传输的每个码字的复值调制符号映射到一个或多个层。

预编码:预编码将来自层映射的矢量块映射到每一个天线端口的矢量块。

 

被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号,已调信号通过信道传送到接收端,在接收端经解调后恢复成原始基带信号。解调是调制的反变换,是从已调波中提取调制信号的过程,在无线通信中常采用双重调制。

第一步用数字信号或模拟信号去调制第一个载波(称为副载波),或在多路通信中用调制技术实现多路复用(频分多路复用和时分多路复用)。

第二步用已调副载波或多路复用信号再调制一个公共载波,以便进行无线传输,第二步调制称为二次调制。用基带信号调制高频载波,在无线传输中可以减小天线尺寸,并便于远距离传输,应用调制技术,还能提高信号的抗干扰能力。

分为连续波调制和脉冲调制两类。模拟调制有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。数字调制有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)和差分移相键控 (DPSK)等。脉冲调制有脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PWM)、脉频调制(PFM)、脉位调制(PPM)、脉码调制(PCM)和增量调制(ΔM)。

在无线遥测遥控系统和无线技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数(振幅、频率和相位),使这些参数随基带信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波(可以是正弦波,也可以是非正弦波,如方波、脉冲序列等)。


5G物理层几种调制方式


调制映射器将二进制数字0或1作为输入,并产生复值调制符号作为输出。、


1.    π/2-BPSK

调制公式:


2.    BPSK

调制公式:

3.    QPSK

调制公式:

4.    16QAM

调制公式:

5.    64QAM

调制公式:

6.    256QAM

调制公式:

调制还包括:序列生成,OFDM基带信号生成,加扰,调制和上转换等过程。


上行

上行链路物理信道对应于承载源自更高层的信息的一组资源单元。定义了以下上行链路物理信道:

  • 物理上行链路共享信道,PUSCH

  • 物理上行链路控制信道,PUCCH

  • 物理随机接入信道,PRACH

物理层使用上行链路物理信号,但不携带源自更高层的信息,定义了以下上行链路物理信号:

  • 解调参考信号,DM-RS

  • 相位跟踪参考信号,PT-RS

  • 探测参考信号,SRS


下行

下行链路物理信道对应于承载源自更高层的信息的一组资源单元,定义了以下下行链路物理信道:

  • 物理下行链路共享信道,PDSCH

  • 物理广播信道,PBCH

  • 物理下行链路控制信道,PDCCH。

 

物理信号概述

下行链路物理信号对应于物理层使用的一组资源单元,但不携带源自更高层的信息。

定义了以下下行链路物理信号:

  • 解调参考信号,DM-RS

  • 相位跟踪参考信号,PT-RS

  • 信道状态信息参考信号CSI-RS

  • 主同步信号,PSS

  • 辅同步信号SSS


以上节选自5G哥的众筹书:


书名:《深入浅出:5G移动通信标准与架构》

作者:5G哥

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