ASK通信原理课件.PPT

第六章 数字信号的载波传输 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 6.2二进制数字调制原理 6.2.1 二进制幅移键控（2ASK） 图6-1 2ASK信号时间波形 图6-2 2ASK信号的产生 图6-3 2ASK信号的功率谱 2ASK信号的功率谱如图6-3所示，图6-3（a）是调制信号的功率谱，图6-3（b）是已调信号的功率谱。 图6-4 （a）原理框图 4、2ASK信号的解调 2ASK信号的解调可以采用非相干解调（包络检波）和相干解调两种方式来实现。如图6-4和图6-5所示。 图6-4 （b）各点波形图 6-5（a）原理框图 图6-5 （b）各点波形图 6.2.2 二进制频移键控（2FSK） 2、2FSK信号的产生 通常2FSK信号可以由两种电路实现。 3、2FSK信号的功率谱及带宽 图6-8 2FSK信号的功率谱 4、2FSK信号的解调 2FSK的解调也可以分为非相干（包络检波）和相干解调，分别如图6-9和图6-10所示，其原理和2ASK解调时相同，只是这里使用两套电路。 图6-9 2FSK包络检波方框图 图6-10 2FSK相干解调方框图 2FSK另外一种常用而简便的解调方法是过零检波解调法，其解调原理框图及各点时间波形如图6-11（a）和（b）所示。其基本原理是：二进制移频键控信号的过零点数随载波频率不同而异，通过检测过零点数从而得到频率的变化。在图6-11中，输入信号经过限幅后产生矩形波，经微分、整流、脉冲波形成形后得到与频率变化相关的矩形脉冲波，再经低通滤波器滤除高次谐波，便恢复出与原数字信号对应的数字基带信号。 图6-11 2FSK信号的过零检测法 6.2.3 二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK） 相移键控是利用载波相位的变化来传递数字信息，通常可以分为绝对相移键控（2PSK）和相对相移键控（2DPSK）两种方式，下面分别讨论。 1、二进制绝对相移键控（2PSK） 图6-12 2PSK波形 2PSK信号的典型时间波形如图6-12所示，图中所有数字信号“1”码对应载波信号的相位，而“0”码对应载波信号的0相位（也可以反之）。 图6-13 2PSK的实现方式 2PSK信号可以采用两种方法实现。一种是如图6-13（a）所示的模拟调制法，二进制数字序列经码型变换，由单极性码形成幅度为的双极性不归零码，与载波相乘而产生2PSK信号。另一种是如图6-13（b）所示的键控法。 6-14（a）原理框图 2PSK信号的解调一般采用相干解调。2PSK相干解调原理框图和各点波形分别如图6-14（a）和（b）所示。 图6-14 （b）各点波形 2、二进制相对移相键控（2DPSK） 图6-15 2DPSK的波形 图6-17 2DPSK的相干解调 图6-18 2DPSK的差分相干解调 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.3.1 2ASK的抗噪声性能 图6-19 2ASK相干解调和非相干解调模型 1、相干解调性能分析 2、非相干解调（包络检波）性能分析 [例6.3.1] 6.3.2 2FSK的抗噪声性能 1、相干解调性能 [例6.3.2] 6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能 3、2DPSK的相干解调性能分析 6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较 表6.3-1 二进制数字调制系统的误码率 图6-22 3、对信道特性变化的敏感性 4、设备复杂度 6.4 多进制数字调制系统 6.4.1 多进制幅移键控（MASK） 图6-23 MASK的调制波形 2、MASK系统的抗噪声性能 图6-24 MASK系统的性能曲线 6.4.2 多进制频移键控（MFSK） 图6-25 多进制频移键控系统框图 图6-26 MFSK系统的性能曲线 6.4.3 多进制相移键控 1、多进制绝对移相（MPSK） 图6-27 多进制的两种矢量图 四相相移键控4PSK(QPSK) 图6-28 调相法产生B方式4PSK信号 4PSK的产生方法可采用调相法和相位选择法。图6-28所示为调相法产生B方式4PSK信号的原理框图。 图6-29 相位选择法产生4PSK信号 图6-30 B方式4PSK信号相干解调原理框图 2、多进制的相对移相(MDPSK) 以四进制相对相移信号4DPSK为例进行讨论。 [例6.4.1] 图6-31 4PSK、4DPSK信号的调制波形 图6-32 A方式4DPSK信号产生原理框图 图6-33 4DPSK的相干解调原理框图 图6-34 4DPSK信号的差分相干解调 3、多进制相移键控的抗噪声性能 图6-35 MPSK系统的误码率性能曲线