ASK调制.doc

ASK调制 2009-10-09 15:14 from Transcutaneous Power And High Data Rate Transmission For Biomedical Implants ASK调制 “幅移键控”又称为“振幅键控”，记为ASK。也有称为“开关键控”（通断键控）的，所以又记作OOK信号。ASK是一种相对简单的调制方式。幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控（2ASK）， 由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。其中s（t）为基带矩形脉冲。一般载波信号用余弦信号，而调制信号是把数字序列转换成单极性的基带矩形脉冲序列，而这个通断键控的作用就是把这个输出与载波相乘，就可以把频谱搬移到载波频率附近。 ASK是幅移键控调制的简写，例如二进制的，把二进制符号0和1分别用不同的幅度来表示，就是ASK了。 而OOK则是ASK调制的一个特例，把一个幅度取为0，另一个幅度为非0，就是OOK了。例如二进制符号0用不发射载波表示，二进制1用发射1表示。 ASK跟OOK的频谱都比较宽。 FSK是频移键控调制的简写，即用不同的频率来表示不同的符号。例如2KHz表示符号0，3KHz表示符号1。 GFSK是高斯频移键控的简写，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。 ________________________________________________________________________ 以正弦信号为载波的数字调制就是用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位，或这些参数中的两个或多个的组合，分别称为数字幅度调制（振幅键控）、数字频率调制（频移键控）、数字相位调制（相移键控）以及派生出的多种其它数字调制方式。 5.1.1二进制振幅键控 振幅键控（Amplitude Shift Keying，缩写为ASK）是载波的振幅随着数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控（2ASK）。 二进制振幅键控信号可以表示成具有一定波形形状的二进制序列（二进制数字基带信号）与正弦型载波的乘积，即 （5.1-1） 式中,g(t)是持续时间为Ts的脉冲波形。an的取值满足 （5.1-2） 二进制基带信号用B(t) 表示，则 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? （5.1-3） 则式（5.1-1）变为 （5.1-4） 通常，二进制振幅键控信号的产生方法有两种，如图5-1所示。图5-1(a)就是一般的模拟幅度调制方法，不过这里的B(t) 是由式（5.1-3）得到的；图5-1(b)就是采用数字键控方法实现的，这里的开关电路受B(t)的控制；图5-1(c)为B(t)和S2ASK(t)的波形示例，2ASK信号的波形 随着 的通断变化，所以又称为通断键控信号（On Off Keying，缩写为OOK）。 2ASK 信号有两种基本的解调方法：相干解调法和非相干解调法（包络检波法），如图5-2所示。相干解调需要在接收端产生一个本地载波，实现较复杂。 下面分析2ASK信号的频谱特性。设B(t)和S2ASK(t)的功率谱密度分别为，由式（5.1-4）可得到（假设在频率轴上没有重叠部分） （5.1-5） 当“1”和“0”出现的概率相等，B(t)是单极性随机矩形脉冲序列且不相关时，利用4.2节基带信号频谱的计算方法求得 ，并代入式（5.1-5）可得到 （5.1-6） 根据式（5.1-6）可画出单极性矩形脉冲信号及其对应的2ASK信号的功率谱密度示意图，如图5-3所示。 由图5-3可以看出，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；2ASK信号的带宽是基带信号带宽的2倍，若只计功率谱密度的主瓣（第一个谱零点的位置），则 （5.1-7） 图5-4给出了脉冲波形g(t) 为升余弦滚降信号时的2ASK信号功