假設ADC的輸入信號為N路數(shù)字已調(diào)信號之和，仿真分析中采用的調(diào)制方式為正交相移鍵控QPSK，在沒有干擾和噪聲的情況下，ADC的輸入信號可表示為：

?

　　其中，Ai表示調(diào)制載波的幅度，fi表示調(diào)制載波的頻率，θid表示第i個信號的數(shù)據(jù)相位調(diào)制，φi表示調(diào)制載波的初相位，θid=(2n+1)π/4，n=0，1，2，3。

　　根據(jù)圖1的信道模型，利用MATLAB 7.4.0軟件仿真了多路相同帶寬、相同功率的QPSK信號通過不同量化位數(shù)的ADC后的比特誤碼率性能，6路信號仿真參數(shù)設置如下：載波的頻率分別取200 Hz、500 Hz、800 Hz、1 100 Hz、1 400 Hz、1700 Hz，載波的幅度為1，信號帶寬為200Hz，信號保護間隔為100 Hz;圖3繪出了6路信號的頻譜圖。

?

　　假定ADC的最大線性范圍為第一路信號幅度的最小值和最大值，即[S1min，S1max]。那么ADC對于第一路QPSK信號來說是最佳的均勻量化。然而，隨著ADC量化比特位數(shù)的變化，第一路QPSK信號解調(diào)后比特誤碼率性能會受到影響。出現(xiàn)這種情況的主要原因是：雖然輸入信號始終都在ADC的滿量程輸入范圍內(nèi)，但是隨著ADC量化比特位數(shù)Ⅳ的減小，ADC的N比特2N階量化電平數(shù)不足以對輸入信號進行精確地量化，導致輸入信號的量化誤差逐漸增大，接收端解調(diào)后的錯誤比特數(shù)增加。圖4仿真了不同量化比特位數(shù)時，對第一路信號解調(diào)性能的影響。

?

?

　　由通信課程的學習我們知道，隨著ADC量化比特位數(shù)N的增大，接收端解調(diào)后的錯誤比特數(shù)應該逐漸減少，比特誤碼率逐漸下降。仿真圖表明：理論分析與仿真基本吻合，并且當ADC量化比特位數(shù)Ⅳ大于等于6的時候，仿真的比特誤碼率曲線逼近理論曲線。當Eb/No=10 dB，ADC的量化位數(shù)N大于等于4時，比特誤碼率小于10-5。為了進一步研究ADC量化比特位數(shù)N對輸入數(shù)字已調(diào)信號性能的影響，圖5繪出了ADC量化比特位數(shù)N與比特誤碼率之間的關系。理論上講，仿真中隨著ADC量化比特位數(shù)N不斷增大，仿真曲線應該與理論曲線重合，實際仿真中發(fā)現(xiàn)，仿真的曲線總會和理論曲線有一定的距離。其原因可能是因為ADC固有的量化誤差所引起的。

　　3 結束語

　　文章以美軍WGS衛(wèi)星上數(shù)字信道器的基本原理為背景，仿真了星上數(shù)字信道化器信號解調(diào)后比特誤碼率性能，分析了數(shù)字信道器前端的重要部件——ADC對傳輸帶寬內(nèi)多路數(shù)字已調(diào)信號之間的影響，提出了初步的結論。