二进制数字调制原理.ppt

为什么采用数字信号的调制传输 数字基带信号是低频信号，只适宜在低通信道中传输，但常见的实际信道都是带通型的，所以必须对基带数字信号进行调制，将它搬移到高频段，称为数字调制，相应调制信号的传输称为数字信号调制传输。 高频载波的一般形式： 改变三参数对应三种不同的调制： 幅度 Uc : 振幅键控(ASK: Amplitude_Shift Keying) 频率 Wc：频移键控(FSK: Frequency_Shift Keying) 相位 ?0: 相移键控(PSK: Phase_Shift Keying) Communication Ch6 数字调制传输系统 * 第六章 数字信号的调制传输 数字调制的过程就象用数字信息去控制开关，从几个具有不同参量的独立振荡源中选择所需参量，所以把数字调制称为“键控”。 数字调制，载波的参数改变只能取有限个取值，称键值 6.1 二进制数字调制原理 2ASK，2FSK，2PSK（2DPSK） 6.1.1 二进制幅度键控（2ASK） 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。 载波幅度随数字调制信号(1和0)而在两个电平之间变化。其最简单的形式称为通-断键控(OOK)，即载波在数字信号1或0的控制下通或断。 1．2ASK调制原理 载波 (b) (a) (c) 1 0 0 1 7.1.1 2ASK系统原理 一般时域表达式 1 0 0 1 是表示二进制数字信息幅度为 脉宽为 的矩形脉冲， 7.1.1 2ASK系统原理 2. 解调原理 有两种基本解调方法：非相干解调(包络检测)和相干解调: 判决 LPF BPF 定时脉冲 (b) 相干解调 定时脉冲 整流器 判决 LPF BPF (a) 非相干解调 7.1.1 2ASK系统原理 图 2ASK信号非相干解调过程的时间波形 所以，2ASK信号的功率谱密度为 3、频谱特性 幅度键控信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，频谱宽度是二进制基带信号频谱 的2倍。 根据6.2节数字基带信号功率谱的分析可知，当g(t)为单极性矩形脉冲，且 7.1.1 2ASK系统原理 2ASK 信号频谱 7.1.1 2ASK系统原理 2ASK信号的带宽是码元速率的2倍。 7.1.1 2ASK系统原理 2ASK 信号频谱 B2ASK 在功率谱密度的第一过零点之间集中了信号的主要功率，因此常取第一对过零点的带宽作为传输带宽。 谱零点带宽 6.1.2 二进制频移键控原理 (2FSK) 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。 对于二进制，载波频率随着数字调制信号不同在两个频率之间变化。 如“1”对应于载波频率 ，则“0”对应于另一载波频率 。 1．2FSK调制原理 1 0 0 (b) (a) 1 7.1.2 2FSK系统的原理 载波 载波 图 二进制移频键控信号的时间波形 1 0 0 1 一般时域表达式： 2. 解调原理 非相干 (包络)检测，相干解调，过零点检测和差分检测法。 分析可知，2FSK信号可以看作两路2ASK信号的叠加。 其解调也可用两路2ASK解调来实现。 (1) 相干和非相干解调 1 0 0 1 7.1.2 2FSK系统的原理 比较判决 (a) 非相干解调 包络检波器2 包络检波器1 BPF2 BPF1 定时脉冲 相干解调器1 相干解调器2 (b) 相干解调 7.1.2 2FSK系统的原理 图 二进制移频键控信号解调器原理图 (a) 非相干解调; (b) 相干解调 图 2FSK非相干解调过程的时间波形 一种常用而简便的解调方法。 (2) 过零点检测法 7.1.2 2FSK系统的原理 基本思想：数字调频波的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数可以得到关于频率的差异。 (3) 差分检波法 C： LPF: （频偏?的函数） (V与频偏?呈线性关系—鉴频！) （??1）? LPF 判决 定时脉冲 BPF 延时? a C b V 原理： 7.1.2 2FSK系统的原理 2FSK信号可看作两个不同频率交替发送的2ASK信号的叠加，其功率谱 3、频谱特性 7.1.2 2FSK系统的原理 是将基带信号频谱经两次线性搬移（分别搬移到fC1和fC2处）后的叠加。 7.1.2 2FSK系统的原理 2FSK 信号频谱