通信原理第十讲五数字带通传输系统电07x.ppt

通信原理 （第十五讲） 7.1.4 二进制差分相移键控(2DPSK) 1. 基本原理 表示式： 设 φ为当前码元和前一码元的载波相位之差： 则，信号可以表示为 式中，c ＝ 2 fc为载波的角频率； φ为前一码元的载波相位。 间接法产生2DPSK信号 从接收码元观察：不能区分2DPSK和2PSK信号 若码元相位为：  0    0   0 发2DPSK信号时: A = 1 1 1 0 0 1 1 0 1 （初相0） 发2PSK信号时： B = 1 0 1 1 1 0 1 1 0 （1  ） 若将待发送的序列A，先变成序列B，再对载波进行2PSK调制，结果和用A直接进行2DPSK调制一样: 基带序列： A = 1 1 1 0 0 1 1 0 1 （绝对码） 变换后序列：B = (0)1 0 1 1 1 0 1 1 0 （相对码） 2PSK调制后的相位: (0) 0    0   0 变换规律： 绝对码元“1”  使相对码元改变； 绝对码元“0”  使相对码元不变。 码变换器：用一个双稳态触发器 间接法2DPSK信号调制器原理方框图 2DPSK信号的解调 相位比较法： 缺点：对于延迟单元的延时精度要求很高，较难作到。 相干解调法：先把接收信号当作绝对相移信号进行相干解调，解调后是相对码，再将此相对码作逆码变换，还原成绝对码。 逆码变换器 2. 功率谱密度 2DPSK信号的功率谱密度和2PSK信号的功率谱密度完全一样。 7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能 设在 Ts 内，带通滤波后的接收信号和噪声电压等于: ∵n(t)是一个窄带高斯过程 ，故有 将上两式代入y(t)式，得到： 上式为带通滤波的输出电压，下面用它来计算误码率。 1. 同步检测法的系统性能 抽样判决处的电压x(t) 为 式中，nc(t) － 高斯过程。 ∴当发送“1”时，x(t)的概率密度等于： 当发送“0”时，x(t)的概率密度等于： 令b为判决门限，则将发送的“1”错判为“0”的概率等于： 式中， 将“0”错判为“1”的概率等于： 当P(1) = P(0) 时，相干解调的总误码率为： 当h值等于最佳门限值h*时， 当信噪比r1时， *) ( *) ( 0 1 b f b f = 2. 包络检波法 的误码率 ∵ 输出是其输入电压y(t)的包络，故有 当发送“1”时,V(t)的概率密度等于： 当发送“0”时,V(t)的概率密度等于： －广义瑞利分布 －瑞利分布 (1)令b为判决门限，则将发送的“1”错判为“0”的概率等于： 上式第二项可用Q函数来表示，Q函数的定义为： 令α =a/σn ，β = b/σn ， t=V/σn ∴ 式中，h0=b/σn 归一化门限值 r =a2/2σn2 信噪比 (２)将发送的“０”错判为“１”的概率等于： 当P(0)=P(1)时，系统总的误码率为： 求最佳门限值： 即 两边取对数 在大信噪比条件下( r 1)，上式变成： ∴ 最佳门限值 归一化最佳门限值 在小信噪比条件下( r 1)，上式变成： ∴ 最佳门限值 归一化最佳门限值 实际当中，采用包络检波法的接收系统通常工作在大信噪比的情况下， ∴ 此时， α =a/σn1 ，β = b/σn 1 则 最小误码率Pe： 当r1时,上式第一项趋于0 ∴ 7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能 1.同步检测法的系统性能 当发送码元“1”时，通过两个带通滤波器后的两个接收电压分别为： 它们和本地载波相乘，并经过低通滤波后，得出 和 n1c(t)和n2c(t)都是高斯过程，故在抽样时刻其抽样值x1和x0都是正态随机变量。而且，x1的均值为a，方差为n2；x2的均值为0，方差也为n2 。 当 x1 x2时，将发生误码，故误码率为 令(a + n1c - n2c) = z，则 z 也是正态随机变量，其均值等于a，方差为 2 n2 。 于是，有 式中， ∵P(1/0)和P(0/1)相等，故总误码率为： 7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 1. 2PSK相干解调系统性能 抽样判决电压为 将“0”错判为“1”的概率等于 将“1”错判为“0”的概率等于 由于现在P(1/0) = P(0/1)，∴总误码率为