TXYL通信原理(第7章)数字带通传输系统.ppt

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TXYL通信原理(第7章)数字带通传输系统

* 第7章数字带通传输系统 误码率曲线 * 第7章数字带通传输系统 频带宽度 2ASK系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度 2FSK系统的频带宽度 * 第7章数字带通传输系统 对信道特性变化的敏感性 在2FSK系统中,判决器是根据上下两个支路解调输出样值的大小来作出判决,不需要人为地设置判决门限,因而对信道的变化不敏感。 在2PSK系统中,判决器的最佳判决门限为零,与接收机输入信号的幅度无关。因此,接收机总能保持工作在最佳判决门限状态。 对于2ASK系统,判决器的最佳判决门限与接收机输入信号的幅度有关,对信道特性变化敏感,性能最差。 * 第7章数字带通传输系统 7.4多进制数字调制原理 概述 为了提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。 7.4.1 多进制振幅键控(MASK) 概述 多进制振幅键控又称多电平调制 优点:MASK信号的带宽和2ASK信号的带宽相同,故单位频带的信息传输速率高,即频带利用率高 * 第7章数字带通传输系统 举例 基带信号是多进制单极性不归零脉冲 (b) MASK信号 (a) 基带多电平单极性不归零信号 0 01 01 10 10 10 11 11 00 00 t 0 t 01 01 10 10 10 11 11 00 * 第7章数字带通传输系统 基带信号是多进制双极性不归零脉冲 二进制抑制载波双边带信号就是2PSK信号。 01 01 10 10 10 11 11 00 00 0 t (c) 基带多电平双极性不归零信号 00 00 0 t 01 01 10 10 10 11 11 (d) 抑制载波MASK信号 * 第7章数字带通传输系统 7.4.2 多进制频移键控(MFSK) 4FSK信号波形举例 (a) 4FSK信号波形 f3 f1 f2 f4 T T T T t f1 f2 f3 f4 00 01 10 11 (b) 4FSK信号的取值 * 第7章数字带通传输系统 MFSK信号的带宽: B = fM - f1 + ?f 式中 f1 - 最低载频 fM - 最高载频 ?f - 单个码元的带宽 * 第7章数字带通传输系统 MFSK非相干解调器的原理方框图 V1(t) 抽样 判决 带通滤波 f1 包络检波 带通滤波 fM 包络检波 输入 输出 VM(t) 定时脉冲 带通滤波 f2 包络检波 ? . . ? . . ? . . ? . . * 第7章数字带通传输系统 7.4.3 多进制相移键控(MPSK) 基本原理 一个MPSK信号码元可以表示为 式中,A - 常数, ?k - 一组间隔均匀的受调制相位 它可以写为 通常M取2的某次幂: M = 2k, k = 正整数 * 第7章数字带通传输系统 在下图中示出当k = 3时,?k取值的一例。图中示出当发送信号的相位为?1 = 0时,能够正确接收的相位范围在??/8内。对于多进制PSK信号,不能简单地采用一个相干载波进行相干解调。例如,若用cos2?f0t作为相干载波时,因为cos?k = cos(2?-?k),使解调存在模糊。这时需要用两个正交的相干载波解调。 图7-34 8PSK信号相位 * 第7章数字带通传输系统 可以将MPSK信号码元表示式展开写成 式中 上式表明,MPSK信号码元sk(t)可以看作是由正弦和余弦两个正交分量合成的信号,并且ak2 + bk2 = 1 。因此,其带宽和MASK信号的带宽相同。 本节下面主要以M = 4为例,对4PSK作进一步的分析。 * 第7章数字带通传输系统 正交相移键控(QPSK) 4PSK常称为正交相移键控(QPSK) 格雷(Gray)码 4PSK信号每个码元含有2 比特的信息,现用ab代表这两个比特。 两个比特有4种组合,即00、01、10和11。它们和相位?k之间的关系通常都按格雷码的规律安排,如下表所示。 QPSK信号的编码 a b ?k 0 0 90? 0 1 0? 1 1 270? 1 0 180? * 第7章数字带通传输系统 QPSK信号矢量图 格雷码的好处在于相邻相位所代表的两个比特只有一位不同。由于因相位误差造成错判至相邻相位上的概率最大,故这样编码使之仅造成一个比特误码的概率最大。 01 00 10 11 参考相位 图7-35 QPSK信号的矢量图 * 第7章数字带通传输系统 多位格雷码的编码方法: 格雷码又称反射码。 序号 格雷码 二进码 0 0 0 0 0 0000 1 0 0 0 1 0001 2 0 0 1 1 0010 3

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