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第七章 数字调制技术 7.1 概述 7.2 二进制数字调制 7.3 多进制调制系统 7.4 改进型数字调制技术 7.5 键控信号的等效基带法 7.6 数字调制技术在通信系统中的应用 本章教学基本要求： 掌握： 1、二进制数字调制基本原理 2、几种调制方式的特点、性能对比 3、会画2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形图 理解： 多进制数字调制的几种方式 7.1 概述 对于大多数的数字传输系统来说，由于数 字基带信号往往具有丰富的低频成分，而实际 的通信信道又具有带通特性，有不少信道都不 能直接传送基带信号，而必须用基带信号来控 制高频载波的某些参量，这种把基带数字信号 变换为频带数字信号的过程称为数字调制，反 之，称为数字解调。我们把数字调制与解调合 起来称为数字调制，把包括调制和解调过程的 传输系统叫做数字信号的频带传输系统或数字 调制系统。 数字调制可分为二进制调制和多进制调制。在二进制 时有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、移相键控 （PSK）调制方式。 键控：即数字调制，把数字信息码元的脉冲序列看作“电键”对载波的参数进行控制的意思。 线性调制：已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结 构相同，仅只是频率位置的搬移。 非线性调制：已调信号的频谱结构与基带信号的频谱 结构不同。 相干解调：由接收信号与本地参考载波信号的互相关 运算完成。 非相干解调：一般指的是包络检波解调。 7.2 二进制数字调制 7.2.1 二进制振幅键控（2ASK） 用二进制的数字信号去调制等幅的载波。即传“1” 信号时，发送载波，传“0”信号时，送0电平。 2ASK是用“0”，“1”码基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。 假设0符号出现的概率为P，1符号出现的概率为1-P。 2ASK信号的时域表达式，式（7-1）。 用模拟相乘法来产生2ASK信号，图7-3。 功率谱密度函数，式（7-5）。 2ASK信号的功率谱，图7-2。 2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。 连续谱取决于s(t)经线性调制后的双边带谱。离散谱 由载波分量决定。（注：s(t)是考虑的单极性脉冲随 机序列）。 2ASK信号的频带宽度是基带脉冲带宽的两倍。这 与模拟AM、DSB一样。 B2ASK=2Bb 二进制振幅键控的解调：图7-4 1、非相干解调（包络检波）； 2、相干解调。 7.2.2 2ASK信号的抗噪声性能 1、非相干解调： 考虑大信噪比及最佳判决门限，2ASK信号的误码 率为 式（7-18）。 2、相干解调 考虑大信噪比及最佳判决门限，最佳判决门限为 A/2，2ASK信号的误码率为 式（7-32）。 7.2.3 二进制频率键控（2FSK） 　 2FSK是用两个不同频率的载波来传送二元数字信号。 传“1”信号时，发送频率为f1的载波; 传“0”信号时，发送频率为f2的载波。 2FSK已调信号的时域表达式，式（7-33）。 可见，2FSK信号由两个2ASK信号相加构成。 2FSK信号的时间波形，图7-7。 2FSK已调信号的频率带宽，式（7-34） 2FSK信号的功率谱，图7-8 2FSK信号的功率谱是两个ASK信号功率谱之和，即式 （7-35）。由连续谱和离散谱组成 。 2FSK信号的解调： 1、非相干方式 ，图7-10（a) 2、相干方式，图7-10（b) 3、过零检测法：图7-11 7.2.4 2FSK信号的抗噪声性能 1、相干解调的FSK系统 图7-12 大信噪比情况，误码率为式（7-44）。 1、非相干解调FSK系统 误码率为式（7-49）。 7.2.5 二进制相位健控（2PSK） 二进制移相键控（2PSK）方式是受键控的载波相 位按基带脉冲而改变的一种数字调制方式。 传“1”信号时，发起始相位为π的载波；传“0”信号 时，发起始相位为0的载波。 (或取相反的形式) 。