《通信原理》第7章 数字调制系统(7.1).ppt

通信原理第7章 数字带通传输（7.1） 主 讲：江金龙 E-mail：jljiang@126.com 九江学院电子工程学院 概要： 7.1 二进制数字调制原理 7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 7.3 二进制数字调制系统的性能比较 7.4 多进制数字调制原理 7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能 7.1 二进制数字调制原理 7.1.1 二进制振幅键控 7.1.2 二进制频移键控 7.1.3 二进制相移键控 7.1.4 二进制差分相移键控 近距离传输可以使用基带信号。 实际信道常为带通信道，一般都不能直接传送基带信号。 无线信道也不能传送基带信号。为此： 我们也要用数字基带信号对载波进行调制，并在信道上传输所谓的频带（带通）信号。 本章将讨论以正弦波为载波的数字调制系统。 数字调制系统分三大类： 调幅、调频和调相。 模拟调制的特点：连续调制、在接收端恢复波形 数字调制的特点：离散数字信号对载波的某一参量进行调制，在接收端对载波信号的离散参量进行检测。 数字调制信号又称键控信号。 二进制时有：ASK （Amplitude-Shift-keying） FSK （Frequency-Shift-keying） PSK （Phase-Shift-keying） 线形调制（ASK）与非线形调制（FSK与PSK ） （1）通断键控（OOK） 发1有载波，发0无载波 2ASK/OOK信号产生方法： （1）模拟调制法（乘法器实现） （2）键控法（开关切换） 其他解调方法（略）： 鉴频法、差分检测法和过零检测法 差分检测法：输入信号与自己的延迟信号进行差分 应用： 低于1200b/s的数据传输。 适合在衰落信道/随参信道中应用。 功率谱密度： （1）相位不连续的2FSK信号 7.1.3 二进制相移键控 用初始相位0表示符号“0”，用π表示符号“1”： 用基带表示： 实现方式： 解调：一般采用相干解调 功率谱密度： 等概时为： 存在问题： 载波在恢复过程中存在180度相位模糊（倒pi现象）。 7.1.4 二进制差分相移键控（2DPSK） 利用前后码元载波的相对相位差传递数字信息。 存在问题： 虽解决了相位模糊问题，但对长时间连0或连1传输，相邻码元的相位没有跳变，定时困难。 调制实现： 解调： （1）相干解调（需要恢复载波） （2）差分相干解调（不需要恢复载波） （1）相干解调（需要恢复载波） （2）差分相干解调（不需要恢复载波） 功率谱密度：（与2PSK相同） 等概时为： 回顾： 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK调制 （1）信号表示方法 （2）时域表达式 （3）调制实现 （4）解调实现 （5）功率谱密度和带宽 （6）有缺点 模拟调制法 键控法 带宽：？？？ 相位矢量图 改进：B方式 （1）差分编码和双极性变换（码变换） （2）2PSK调制 带宽：？？？ * 第7章 数字带通传输 * 7.1.1 二进制振幅键控(BASK) 假设信源发1（概率P），发0（概率1-P），彼此独立。用公式表示为： 则其数字基带信号： 这里假定 为矩形脉冲 写成通用形式： 两者在相位特性上有什么不同？？？ s(t) cosωct eo(t) 模拟法 L.O. s(t) eo(t) 键控法（OOK） BPF 全波 整流 LPF 抽样 判决器 eo(t) 时钟 {an} (a) 非相干解调法 BPF LPF 抽样 判决器 eo(t) 时钟 {an} cosωct (b) 相干解调法 与AM比较：多一抽样判决器 BASK：电报 但在数字通信系统中应用不多（抗噪声能力差） BASK的频谱特性： BASK信号是随机的功率型信号，故研究它的功率谱密度。 我们有已调信号： eo(t)=s(t)cosωct s(t)代表信息（单极性矩形脉冲序列）。 eo(t)的功率谱密度PE(f)可用 s(t)的功率谱密度Ps(f)来表示，即: 下面确定： 由第六章知道 对矩形基带G(mfs)=0,当m≠0时,故： 当P=1/2（等