[幼儿教育]第4章 数字频带调制.ppt

引 言 实际通信中不少信道都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓调制。 实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。 和模拟调制一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。数字调制与模拟调制相比，基本原理并没有什么区别。数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息。因此，数字调制信号也称为键控信号。在二进制时有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式。 4.1 幅度键控ASK系统 二、2ASK信号的调制 2ASK信号的产生方法如图4.1所示， 1、采用模拟调制方法实现，如图(a) ， 2、采用数字键控方法实现，如图(b) 。 三、2ASK信号的解调 1、相干解调，如图（b）； 2、非相干解调，如图（a）。 2、2ASK信号的带宽 由上图可看到：2ASK信号的带宽是基带 脉冲波形带宽的两倍；即：2ASK信号的传 输带宽是码元速率的2倍。 4．2．2 频移键控FSK的解调 1、非相干解调，如图 （a）； 2、相干解调，如图（b）； 3、过零检测法； 4、差分检波法。 抽样判决标准： 差分检波法的解调的原理如下：设输入为Acos(ω0+ω)t，它与延时τ之波形的乘积为： Acos(ω0+ω)t · Acos(ω0+ω)(t-τ)= (A2/2)cos(ω0+ω)τ+(A2/2)cos[2(ω0+ω)t - (ω0+ω)τ] 若用低通滤波器除去倍频分量，则其输出为： V= (A2/2)cos(ω0+ω)τ = (A2/2)[cosω0τ cosωτ- sinω0τ sin ωτ] 可见，V是角频率偏移ω的函数，但却不是一个简单的函数关系。现在我们适当地选择τ，使 cosω0τ=0 则有 sinω0τ=±1，故此时有： V= - (A2/2) sinωτ 当ω0τ=π/2 或 V= +(A2/2) sinωτ 当ω0τ= -π/2 若角频偏较小，即ωτ＜＜1，则有 V≈ - (A2/2) ωτ 当ω0τ=π/2 或 V ≈ +(A2/2) ωτ 当ω0τ= -π/2 由此可见，当满足条件cosω0τ=0及ωτ ＜＜1时， 输出电压V将与角频偏ω呈线性关系（即鉴频特性）。 2FSK信号的功率谱密度 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，其中一个频率为f1，另一个频率为f2。因此，相位不连续的2FSK信号的功率谱密度可以近似表示成两个不同载波的2ASK信号功率谱密度的叠加。  作业：已知FSK信号的过零检测解调电路方框图如图所示，设图中a点波形如图给出，试画出图中其它各点波形。 设2PSK信号的0相位代表0码，π相位代表1码；而2DPSK按Δφ=π代表数码1， Δφ =0代表数码0，可画出同一数字信息序列的2PSK及2DPSK信号波形如图4.16所示。 由图4.16可以看出，2DPSK的波形与2PSK的波形是不同的，2DPSK波形中相位相同并不一定对应着相同的数字信息符号，而前后码元之间的相位之差才唯一代表信息符号。说明2DPSK信号解调时并不需要象2PSK信号那样依赖于某一固定的载波相位参考值，只要能鉴别出前后码元之间的相对相位关系，就可以正确恢复出原始数字信息。因此，采用2DPSK调制避免了2PSK方式中的倒π现象。 三、2PSK与2DPSK的相位选择 1、 A方式：这种方式中，每个码元的载波相 位相对于基准相位可取0、π两种取值，故相对移 相时，若后一码元的载波相位相对于前一码元相位 差为0，则前后两码元载波的相位就是连续的；反 之，载波相位将在两码元之间发生突跳。 2、 B方式。这种方式中，每个码元的载波 相位相对于基准相位可取±两种，故相对移相 时，无论哪种码元情况，相邻两个码元之间的载 波相位必然发生跳变。这样，接收端就可以很容 易地通过检测该接收信号的相位变化来确定每个 码元的起止时刻，获得码元定时信息，这正是B 方式被广