5.3二进制数字调制系统的抗噪声性能.ppt

第五章 数字调制与解调 数字通信原理 主要内容 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能 相干检测法的系统性能 包络检波法的系统性能 相干检测法的系统性能 性能分析 性能分析 性能分析 性能分析 性能分析 二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能 相干检测法的系统性能 包络检波法的系统性能 二、包络检测法的系统性能 包络检测法的系统性能 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 二进制频移键控（2FSK）系统的抗噪声性能 相干检测法的系统性能 包络检波法的系统性能 相干检测法的系统性能 二进制频移键控（2FSK）系统的抗噪声性能 相干检测法的系统性能 包络检波法的系统性能 包络检测法的系统性能 包络检测法的系统性能 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 2PSK及2DPSK系统的抗噪声性能 2PSK相干解调系统性能 2DPSK信号相干解调系统性能 2DPSK信号差分相干解调系统性能 2PSK相干解调系统性能 2PSK及2DPSK系统的抗噪声性能 2PSK相干解调系统性能 2DPSK信号相干解调系统性能 2DPSK信号差分相干解调系统性能 2DPSK信号相干解调系统性能 2DPSK系统有关端点上的信号关系 码变换器输出的每一个码元是由输入的两个相邻码元决定的 规定：若两相邻码元相同，输出“0”；不同，输出“1”（即输出数字为相邻输入数字的模二和） 码变换发生错码的情况 码反变换器输出端绝对码序列的误码率是码反变换器输入端相对码序列误码率的两倍。 码反变换器的影响是使输出误码率增大。 2PSK及2DPSK系统的抗噪声性能 2PSK相干解调系统性能 2DPSK信号相干解调系统性能 2DPSK信号差分相干解调系统性能 2DPSK信号差分相干解调系统性能 2DPSK信号差分相干解调系统性能 2FSK信号包络检测法的系统性能分析模型 分析其抗噪声性能 包络 检波器 包络 检波器 抽样 判决器 带通 滤波器 ω1 带通 滤波器 ω2 定时脉冲 输出 发送端 信道 图中 假设在(0,Ts)发送“1”信号 V1(t) V2(t) 在kTs时刻包络检波器输出波形的抽样值 错误概率 令 根据Q函数性质 同理可得 总错误概率 包络检测法与相干检测法系统性能比较 在大信噪比条件下，2FSK信号采用包络检波法解调性能与相干检测法解调性能接近，相干检测法性能较好 但采用相干检测时设备更为复杂，因此，在能够满足信噪比要求的场合，包络检测法比相干检测法更为常用 二进制相移键控及差分相移键控（2PSK及2DPSK）系统的抗噪声性能 3 二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能 1 二进制频移键控（2FSK）系统的抗噪声性能 2 2PSK信号相干解调系统性能分析模型 分析其抗噪声性能 发送端 带通 滤波器 信道 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 输出 相乘器 码元时间间隔Ts内，发送端输出的2PSK信号 其中 ωc为载波角频率 Ts 为码元时间间隔 接收端带通滤波器输出波形 低通滤波器输出波形 在kTs时刻抽样值的一维概率密度函数分别为 由最佳判决门限分析可知，在发送“1”符号和发送“0”符号概率相等时，最佳判决门限b*=0 错误概率 式中 同理 总错误概率 在大信噪比（r1）条件下 2PSK信号相干解调系统性能分析模型 2DPSK信号采用相干解调加码反变换器方式解调时，码反变换器输入端的误码率既是2PSK信号采用相干解调时的误码率 只需要再分析码反变换器对误码率的影响即可。 码反 变换器 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 相乘器 输出 发送数字信息 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 发送信号相位 0 0 π π 0 π π 0 π 0 相干检测输出 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 码变换输出 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1* 0* 0* 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1* 0* 1 1* 0* 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1* 0* 1 1* 1 0* 0 1 1 1 0 0* 0* 1* 相干检测输出相对码发生一个错码 码变换器引起相邻两个码元错误 相干检测输出相对码发生两个连续错码 码变换器引起两个码元错误 相干检测输出相对码发生N个连续错码 码变换器引起两个码元错误 码反变换器输入端相对码序列连续出现n个错码的概率 式中 码变换器输入端相对码序列误码率 每个码元出错概率相等，且统计独立 码反变换器输出端绝对码序列误码率 Pe小于1 当相对码的误码率Pe1时 2DPSK信号差分相干解调系统性能分析模型 分析其抗噪声性