通信入门系列——数字调制、奈奎斯特第一准则、脉冲成形滤波器

Question

如题所述

Answer 1

通信入门：数字调制与脉冲成形滤波器详解

数字调制是通信技术的基础，它将数字信号通过映射转换为模拟信号，便于传输。简单来说，就像用莫尔斯码的点线序列传递数字信息。通过划分时间片段（符号）和选择适当的脉冲成形函数g(t)，每个符号被转化为一个复基带信号，累积起来构成完整的通信波形。

奈奎斯特第一准则规定，为了消除脉冲成形过程中的无符号间干扰，g(t)的频谱需要在频率上平移并累加，结果应为符号间隔Ts的整数倍。理想情况下，g(t)如sinc函数，其特性决定了干扰的最小程度。

脉冲成形滤波器是信号处理的核心部分，常见的有：

矩形函数：虽简单，但带宽无限，带外泄露严重，不适合实际应用。
理想低通滤波器：抽样sinc函数，对定时精度要求极高，任何采样误差都可能导致符号间干扰。
升余弦和升余弦滚降函数：它们的频谱控制更佳，带宽可调，可以减少干扰，但需要精确的采样时间。
根升余弦滚降函数：通过分解和平方根处理，可在发射和接收端分别使用，进一步优化干扰控制。