软件定义无线电20

6.6 脉冲整形和匹配滤波

6.6.1 脉冲符号

脉冲包含所有频率，通过无线电信道传输脉冲将产生带宽极宽的无线电信号，这些信号会侵入相邻频带，对其他用户造成干扰。解决这个问题的方案是应用脉冲整形，相当于让每个脉冲通过一个滤波器。

6.6.2 脉冲整形要求和实现

脉冲整形可以在数字域上通过采样符号波形并通过所需的滤波器响应来实现。脉冲整形滤波器的关键要求如下。首先，滤波器应适当地将信号能量包含在所需带宽内。并且，滤波器应该能使符号在理想的定时采样瞬间准确地恢复。

考虑到这些要求，通常需要将信号能量限制在特定带宽内，并且符合无线标准指定的频谱掩码，如图6.24所示。在这两种情况下，都对可在分配频带内以及相邻频带和下一个相邻频带内发射的功率进行了限制。通常有必要在相邻频带中实现高度抑制，以保护无线电频谱的其他用户免受干扰影响。

第二个要求是在接收符号的最大影响点(即达到最佳信噪比的瞬间)对其采样的时域过程，该点与形状脉冲的中心相对应。所选的脉冲形状不应在这些理想采样点的连续符号之间产生任何干扰(称为符号间干扰)。实现这一点的最可靠的方法是使用脉冲形状，其脉冲响应是一个符号周期(或更少);然而，这种约束限制了脉冲整形过程的频域性能。可能的脉冲形状包括矩形，半正弦，高斯，可能是最流行的-凸起余弦(RC)。

6.6.3 平方根升余弦滤波

RC（Raised Cosine）是理想的脉冲形状。可以将滤波任务分成两个部分，分别在发送端和接收端实现。RC滤波器响应可以分为两个平方根升余弦(Root Raised Cosine，RRC)滤波器，它们以级联形式对应于RC响应。当以这种分离的形式实现时，滤波器被称为脉冲整形滤波器(在发送器中)和匹配滤波器(在接收器中)。

6.6.4 最大效果点

虽然RC脉冲持续了几个符号周期，但它避免了符号间干扰(Inter-Symbol Interference，ISI)，前提是在理想的时序瞬间对信号进行采样，即最大效果点，以便检索符号。如图6.25显示了连续脉冲产生的RC响应，在最大影响点(即每个脉冲响应的峰值，振幅最大)，所有其他脉冲的振幅贡献正好为零。

困难在于在这些精确的时刻正确地对采样进行定时，。在接收机中，需要进行符号时序同步，以调整符号采样器的时序参数，使采样尽可能接近最大效应点。如果符号样本没有正确地计时，这将导致整体误差，或者换句话说，接收到的符号样本在参考星座点周围扩散。传播是根据EVM来测量的，较大的EVM会导致不正确的符号决定，高阶调制方案更容易受到影响。因此，符号定时同步器是接收机的重要组成部分。

6.7 误码率(Bit Error Rate，BER)分析

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