第1讲 数字射频通信简介
1.5 数字通信接收机概念
接收机从本质上说是发射机的反向实现，但在设计上更为复杂。接收机首先把输入的射频信号下变频为中频信号，然后进行解调。解调信号和恢复原始数据的能力通常难度较大。发射信号经常被空气噪声、信号干扰、多径或衰落等因素影响而遭到损坏。
解调过程通常包括以下阶段：载波频率恢复(载波锁定)、符号时钟恢复(符号锁定)、信号分解为I和Q分量(I-Q解调)、I和Q符号检测、比特解调和去交织(解码比特)、解压缩(扩展至原始比特流)，如果需要最后是数模转换。
接收机与发射机的主要区别是需要恢复载波和符号时钟。在接收机中，符号时钟的频率和相位(或计时)都必须正确，才可以成功地解调比特和恢复已发射信息。例如，符号时钟的频率设置正确但相位错误，就是说如果符号时钟与符号间的过度同步，而不是符号本身，解调将会失败。
接收机设计的一项艰巨任务是建立载波和符号时钟恢复算法。有些时钟恢复技术包括测量调制幅度度变化、或者在带有脉冲载波的系统中可以使用功率打开事件。当发射机的信道编码提供训练序列或同步比特时，这项任务便可以简单些。
1.6 选择恰当的滤波器
在数字通信系统中，基带滤波可能出现在发射机或接收机上，或者分布在发射机和接收机之间，发射机中完成一半滤波，接收机中完成另外一半。这是个很重要的概念，会影响到解调器在处理I-Q测量波形和I-Q参考波形时所需的滤波器类型。
选择正确的解调基带滤波可能并不像想象中的那么简单直接，尤其是对于分布式系统。例如，北美数字蜂窝 (NADC) 标准采用分布式滤波 ，在发射机和接收机中都使用了根升余弦滤波器。在 YunSDR调制解调里，使用一个根升余弦滤波器(与系统接收机滤波匹配，系统发射机含有一个类似滤波器)。
滤波器α和BT带宽时间产品
可精确代表被测系统的一个滤波器参数是滤波器带宽系数，定意为滤波器α 或 BT。每个滤波器类型将会有一个对应的滤波器带宽系数。Nyquist 滤波器使用α，高斯滤波器使用BT。解调器对测量滤波器和参考滤波器使用相同的α或BT值。
根据具体的应用需求，数字通信使用许多滤波器类型，传统上，使用Nyquist (升余弦 ) 滤波器是因为它能最小化ISI。
这意味着Nyquist 已过滤的符号不会干扰周围的符号(即符号间干扰为零)。虽然Nyquist 滤波器可最大限度地减少ISI，但对于有些应用ISI并不是最重要的标准。另外两种常用的滤波器类型是高斯滤波器和Chebyshev 滤波器。高斯滤波器不具备最佳的 ISI 特性，但在平衡载波功率、占用带宽和符号时钟恢复方面具有优势。它通常使用在GSM (全球移动通信系统)的无线电话系统中。Chebyshev滤波器具有陡降特性，能够有效减少对相邻信道的功率泄漏。Chebyshev 滤波器通常应用在使用CDMA (码分多址)调制方案的无线电话系统中，例如 cdmaOne和cdma2000。除了这里探讨的类型外，数字通信领域还采用许多其它类型的滤波器。
Alpha (α)描述了Nyquist(升余弦)滤波器的滚降程度。参见图1-6。Alpha也称为滚降或多余带宽因子。α值较高，则会增加理论最小值之外的带宽。调制原理指出，发射一个信号所需的最小带宽等于符号率的一半。不过，要实现这个系统带宽，需要一个完美的砖墙式( 矩形)滤波器，也就是α等于0，占用带宽等于符号率。但砖墙式滤波器并不能实现，所以实际中的通信系统一般采用α 等于0.3的滤波器。α值为0.3意味着滤波器将使用比理论最小值多30%的占用带宽，这个值是频谱效率和最小 ISI 的一个很好的折衷。对于给定α的占用带宽近似等于采样率乘以(1 +α)。
BT (带宽时间产品)是高斯滤波器对应的滤波器系数，描述了这个滤波器的滚降程度。高斯滤波器通常使用0.3 ~ 0.5的BT值。
文章来源：威视锐科技
