第六章数字调制系统.ppt

第六章 数字调制系统 6.1 引言 6.2 二进制数字调制原理 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.4 多进制数字调制系统 6.1 引言 数字调制也称键控信号,有三种基本的调制方式：ASK，FSK，PSK可看成是模拟线性调制和角调制的特殊情况 载波 —— 正弦波 调制信号 —— 数字信号 6.2 二进制数字调制原理 6.2.1 二进制振幅键控（2ASK） Amplitude Shift Keying 2ASK信号的产生 = OOK信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）、相干解调（同步检测法）、 2ASK的功率谱密度 S(t)是单极性的随机矩形脉冲序列 根据矩形波形g（t）的频谱特点，对于所有m≠0的整数有 当P=1/2时 2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成 2ASK信号带宽是基带脉冲波形带宽的两倍 6.2.2 二进制移频键控（2FSK） Frequency Shift Keying 已调信号 FSK信号常用解调方法有非相干检测法，相干检测法，鉴频法，过零检测法，差分检波法等 FSK功率谱密度同样由连续谱和离散谱组成。离散谱出现在两个载频位置 若两载频之差较小，如 则连续谱出现单峰。 若两载频之差逐步增大，连续谱将出现双峰。 频带 6.2.3 2PSK，2DPSKPhase Shift Keying， Differential PSK g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲 在某一码元持续时间Ts 内观察 0相位发送0, π相位发送1.发送端与接收端必须要有相同的相位参考. 若参考基准相位随机跳变,就会在接收端发生错误的恢复,“倒π”现象。 2DPSK是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。 相位偏移 ΔΦ ΔΦ=π 数字信息“1” ΔΦ=0 数字信息“0” 数字信息绝对码 0 0 1 1 1 0 0 1 PSK DPSK 相对移相：绝对码→相对码→绝对移相 2PSK信号的功率谱密度 由于 为双极性矩形基带 信号，故： 当双极性基带信号“1” , “0”出现概率相等则： 连续谱部分与2ASK信号的连续谱基本相同(仅相差一个常数因子) 因此 2PSK信号的带宽与2ASK相同 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.3.1 2ASK抗噪声性能 在一个码元持续时间内,发送端: 接收端 接收端带通滤波器后 1. 包络检波法的系统性能 包络 发“1” 信噪比 归一化门限值 发“0” 总误码率 Pe=P(1)Pe1 + P(0)Pe2 若P(1)=P(0) 在大信噪比（r1）条件下 最佳门限 下界 2. 同步检测法的系统性能 总误码率 Pe=P(1)Pe1 + P(0)Pe2 当 P(1) = P(0) =1/2 时 例 设某2ASK信号的码元速率 波特,接收端输入信号的幅度a=1mV, 信道中加性噪声的单边功率谱密度 求 1.包络检波器解调时系统的误码率 2.同步检测法解调时系统的误码率 解 包络检波 同步检测 6.3.2 2FSK抗噪声性能 发送码元信号 两路输入包络（发送码元“1”） 同步检测法 （0，Ts）发送“1”，送入抽样判决器比较的两路波形 6.3.3 2PSK和2DPSK系统的 抗噪声性能 2PSK采用同步检测法（极性比较法）系统误码率 2DPSK差分相干检测 2DPSK极性比较 — 码变换解调极性比较法即同步检测法，码变换器输入端的误码率可用（1）（2）表示，码变换器使误码率增加 总误码率 同步检测输出有一个码元错误，码变换输出引起两个相邻码元错误 例 0 0 1 0×