07西南大学-通信原理-第七章_数字带通传输系统.ppt

通信原理 主讲教师：高 渤 gaobo@swu.edu.cn 学习内容 学习目标 学习目标 学习目标 学习内容 第一节 二进制数字调制原理 2）通过开关键控载波，通常称为键控法。 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控。 第一节 二进制数字调制原理 1、2ASK信号表达式：通－断键控（OOK）方式。 第一节 二进制数字调制原理 3、2ASK信号的一般表达式 第一节 二进制数字调制原理 4、2ASK信号产生方法 第一节 二进制数字调制原理 5、2ASK信号解调方法 第一节 二进制数字调制原理 非相干解调过程的时间波形 第一节 二进制数字调制原理 6、 2ASK信号的功率谱密度 第一节 二进制数字调制原理 ? 频谱分析结论： 2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成；连续谱取决于g（t）经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。 第一节 二进制数字调制原理 载波的频率随二进制基带信号在 f1和 f2两个频率点间变化。其表达式为 : 第一节 二进制数字调制原理 由图可见，2FSK 信号的波形（a）可以分解为波形（b）和波形（c），也就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式又可写成： 第一节 二进制数字调制原理 ?n和?n分别是第n个信号码元（1或0）的初始相位，通常可令其为零。因此，2FSK信号的表达式可简化为： 第一节 二进制数字调制原理 1）采用模拟调频电路来实现： 信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。 2）采用键控法来实现： 相邻码元之间的相位不一定连续。 第一节 二进制数字调制原理 4、2FSK信号的解调方法 第一节 二进制数字调制原理 2）相干解调 第一节 二进制数字调制原理 3）其它解调方法：鉴频法、差分检测法、过零检测法等。 第一节 二进制数字调制原理 5、 2FSK信号功率谱密度 对相位不连续的2FSK信号，可以看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加，它可以表示为 第一节 二进制数字调制原理 2FSK信号功率谱密度 第一节 二进制数字调制原理 相位不连续2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加组成，离散谱位于两个载频 f1和 f2处。 第一节 二进制数字调制原理 1、2PSK信号的表达式： 2PSK中用初始相位0和?分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为： 第一节 二进制数字调制原理 由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘： 第一节 二进制数字调制原理 第一节 二进制数字调制原理 3、2PSK信号的调制器原理方框图 第一节 二进制数字调制原理 4、2PSK信号的解调器原理方框图和波形图 第一节 二进制数字调制原理 5、2PSK信号的解调器的相位模糊问题 第一节 二进制数字调制原理 ? 相位模糊问题 在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的“相位模糊”，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变“0”，“0”变“1”，判决器输出数字信号全部出错。 这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。 解决方法：采用差分相移键控（DPSK）体制。 第一节 二进制数字调制原理 6、2PSK功率谱密度 比较2ASK信号的表达式和2PSK信号的表达式： 第一节 二进制数字调制原理 2PSK功率谱密度曲线 第一节 二进制数字调制原理 四、二进制差分相移键控（2DPSK） 第一节 二进制数字调制原理 1、相应的2DPSK信号的波形 第一节 二进制数字调制原理 2、数字信息与??之间的关系定义 第一节 二进制数字调制原理 3、2DPSK信号的产生方法 第一节 二进制数字调制原理 4、2DPSK信号调制器原理方框图 第一节 二进制数字调制原理 5、2DPSK信号的解调（克服了相位模糊） 第一节 二进制数字调制原理 第一节 二进制数字调制原理 2）2DPSK信号的解调方法：差分相干解调（相位比较）法 第一节 二进制数字调制原理 差分延迟解调法时不需要专门的相干载波，只需由收到的2DPSK信号延时一个码元