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升余弦脈沖濾波器原理

傅智翔2年前13瀏覽0評論

發(fā)端的根升余弦濾波器主要起到脈沖成形的作用:在對原始01數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制后數(shù)據(jù)仍是為數(shù)不多的幾個離散狀態(tài),BPSK為1和-1兩種狀態(tài),

QPSK也是1和-1兩種狀態(tài)(只是比BPSK多了兩個映射象限),16QAM則為±1,±2,±3這6狀態(tài)。這些存在于時域的波形在時域上反應出來就是一個

又一個方波,大佬傅里葉告訴我們,方波的組成是由近乎無限高的高頻分量組成的,而這在通信系統(tǒng)中是物理不可實現(xiàn)的。

升余弦滾降濾波器以具有余弦函數(shù)性質(zhì)的頻域響應代替了方形頻響,將高頻的方波“滾降”到物理可實現(xiàn)的余弦波形,即起到了一個低通濾波器的作用。

(這里多說一點:數(shù)學公式可以漫天遨游地任意推導,而物理規(guī)律的發(fā)展顯然是跟不上數(shù)學的步伐呀,就像空間幾何在三維的基礎上很容易就推導出了四維空間,給向量多加一維嘛,可要物理上證明就很艱難了!又如在Matlab中對數(shù)據(jù)進行的各種運算,可以通過函數(shù)輕松實現(xiàn),在FPGA上實現(xiàn)時考慮到并行時序以及硬件的限制就沒那么容易了。)

2,收端根升余弦濾波器的作用:此處充當了一個匹配濾波器的作用,即在輸入信噪比一定的條件下提高了輸出信噪比。

3,兩個濾波器“形成合力”后的作用:收發(fā)兩端采用一對相同的根升余弦濾波器,在頻域上一乘“根”就沒了,成了一個升余弦滾降濾波器。

參考樊昌信《通信原理(第七版)》P145-150頁關于無碼間串擾的基帶傳輸特性可知,升余弦濾波器可起到消除ISI的作用。

如此一來,一個看似簡單的成對稱結(jié)構(gòu)的濾波器設計,同時實現(xiàn)了脈沖成形,匹配濾波,消除ISI這三大通信技術,可謂一石三鳥。