数字频带传输系统课案.ppt

载波 ～ 载波 ～ 基带信号发送 符号“1”时，开关 接通频率为 的载 波，发送符号“0” 时，接通频率为 的载波。 由于数字基带信号的离散值之间的改变是瞬间的， 相位的改变也是瞬间的，移频键控信号的频率改变也 是瞬间完成的，就会使已调信号在基带信号变换时， 电压会发生跳变，这种现象称为相位不连续。 基带信号： 1 0 1 0 1 1 是 的反码 是第 个码元的初相位。 从移频键控信号的产生原理，得到已调信号 的 数学表达式为： （b）移频键控信号的频谱及带宽： 把2FSK信号看成两个振幅键控2ASK信号的叠加，设： 将2FSK信号表示为： 为简单起见，不考虑相位： 2ASK的功率谱密度 将2ASK信号的功率谱密度带入得到2FSK的功率 谱密度为： 2FSK信号的功率谱密度也由离散谱和连续谱组成， 连续谱由两个双边谱组成，离散谱出现在两个载频的 位置上。 为了节约带宽，通常取 ，带宽为 。 （c）二进制移频键控（2FSK）信号的抗噪声性能： 二进制移频键控信号的解调可以用鉴频法，将频率 转换为电压，也可用同步检测法（相干解调）、包络检 波法、差分检波法和过零检测法。将移频键控信号看作 两个振幅键控信号的叠加，用相干解调和包络解调看其 抗噪声性能。 （1）相干解调： 抽样比较 判决器 抽样比较 判决器 在一个码元时间 内，用两个不同频率的码元 波形表示数字信息“1”和“0”，在一个码元时间内观察到 的发送波形为： 和 在码元持续时间内都为正弦波，且 接收端的输入信号为： 当发送“1”码时，上下两个解调器的输入为： 当发送“0”码时，上下两个解调器的输入为： 经相干解调后，在经低通滤波器滤去高频成分， 比较判决器的输入为： 当发送“1”时，由于 和 都是均值为零，方 差为 的高斯随机过程，抽样值 也是均值为 ，方差为 的高斯过程。若 判为“1”， 判为“0”，判为零码为误判，所以误判的概率就为： 令 ， 也是正态随机变量，且它的 均值为 ，方差为 。 正态随机变量的 的一维概率密度为： 所以，发送“1”码的误码率为： 利用 的对称性 将 代入，再考虑到输入到解调器的信噪比 为 ，就得到误码率为： 同理，发送“0”码的误码率为： 若系统发送“1”码的概率为P，发送“0”码的概率就 为1-P，2FSK系统的总误码率为： 在大信噪比 条件下，利用： 重要 公式 （2）包络解调： 抽样比较 判决器 包络 检波器 包络 检波器 当发送“1”码时，上下两个解调器的输入为： 当发送“0”码时，上下两个解调器的输入为： 在一个码元时间 内发送“1”，这时送入抽样 比较判决器进行比较的两个包络分别为： 为正弦波加窄带高斯过程，包络服从莱斯分布，当 发送“1”码时，误码率为： 对大信噪比，作近似处理： 同理，发送“0”码时，误码率为： 总误码率为： （重要公式） 在输入信噪比相同的条件下，包络解调比同步解 调的误码率高，在输入信噪比相当高时，两种解调性 能相近；移频键控和振幅键控相比，振幅键控解调后 进行判决需要门限电平，而移频键控是上下支路在判 决器比较大小进行判决，因此，移频键控不存在最佳 判决门限电平的问题。 例、P205,例7---2 采用二进制移频键控方式在有效带宽 为 的传输信道上传送二进制数字信息。已知2FSK 信号的两个频率 ， ，码元速率 ， 传输信道输出端的信噪比为 。试求： （1）2FSK信号的第一零点的带宽； （2）采用包络检波法解调时系统的误码率； （3）采用同步检测法解调时系统的误码率。 已知： （信道输出） 提示： 信道输出的信噪比为： 上下支路解调器输入的信噪比为： （2）包络解调的误码率： （3）同步解调的误码率为