中职中专-数字通信技术电子课件课本5.ppt

第五章 　　教学重点 第五章　数字信号的频带传输 5.1　概述 　一、频带传输系统组成 　　二、数字调制的三种基本形式 5.2 振幅键控调制（ASK） 　一、振幅键控信号的产生 　二、振幅键控信号的解调 5.3 移频键控调制（FSK） 　　一、 FSK信号的产生 　二、FSK信号的解调 5.4 移相键控调制（PSK） 　一、基本概念 二、相对调相（DPSK）信号的产生与解调 5.5 常用改进型数字调制技术 　一、正交振幅调制（QAM） 　二、多相移相键控调制（MPSK） 　三、最小移频键控调制MSK与GMSK 　四、调制解调器（MODEM） 五、非对称数字用户专线（ADSL） 5.6 同步技术概念 本章小结 　　这两个分量的信号经过取样判决及并/串变换后输出。 　　I信道和Q信道的输出经过低通滤波器滤除高频成分，分别解出原始调制信号的同相分量 和 。 　　四相键控和二相键控一样，也存在相位模糊问题，为了防止输出信号的不确定性，实际通信中采用四相相对调相(4DPSK)。 　 把图5.18所示的4PSK调制变成4DPSK调制，在图所示的串/并变换电路之后，需再加码型变换器（差分编码器），把绝对码变换成相对码，然后再进行4PSK调制，就可得到4DPSK调制。 　 4DPSK解调器同样需要在并/串变换电路前加码型变换器，把相对码变成绝对码。 　(1)最小频移键控(MSK)信号 　 最小频移键控是频移键控(FSK)的一种改进形式。MSK信号的一般表达式为： 　　1．最小频移键控（MSK） ( i－1)T ≤t≤iT i =1,2,3… 　　式中，ωct为载波角频度，其频率为fc =ωc/2π ；T为码元的时间宽度； 为码元的幅值，其值为±1； 为相位常数，在码元宽度T内保持不变。 　当 =+1时， MSK信号的频率为：f1 = fc + T 当 =－1时，MSK信号的频率为：f2 = fc － T 　 这说明了MSK信号确实具有FSK的属性，即已调信号SMSK的频率值随数字信号的取值 而变。 根据调频指数Mf的定义：Mf = ( f1－f2 )T 。显然，MSK的调频指数Mf = 0.5。由于MSK的调频指数比一般FSK的调频指数小（一般的FSK通常都在0.5以上），所以称这种频移键控方式为最小频移键控。 ( i－1)T ≤ t ≤ iT MSK信号随码元变化的相位函数为： 　　在每个码元时间内，MSK信号的相位必须准确地增加或减小 。 为了满足码元转换时MSK信号的相位连续，即对应于第i个码元MSK信号的起始相位，等于第(i－1)个码元MSK信号的终止相位，所以要求相位常数的取值必须满足下式： 　 当 为+1时 　 当 为-1时 　　[例] 假设t = 0，初相 = 0，若输入数字序列为：+1－1－1 + 1 + 1+ 1－1+ 1，则其相位函数(t)和相位常数如图(5.20)所示。 图5.20 MSK信号的相位变化路径 　 MSK信号的另一种表达式形式如下： MSK信号的产生过程 ： 　（1）最小移频键控（MSK）调制和解调器 式中， 　 上式表明MSK信号可看作是由两个彼此正交的数据信道所组成。 　　等号后面的第一项是同相信道，即I信道，cosωct是载波， 为余弦符号加权函数，Ik是由输入数据决定的同相分量等效数据。类似地，上式等号后面的第二项为正交信道，即Q信道，四sinωct是正交载波， 是正弦符号加权函数，Qk是由输入数据决定的正交分量等效数据。根据以上分析，画出MSK调制器的框图如图5.21所示，各处波形如图5.22所示。 图5.21 MSK调制器方框图 图5.22 MSK信号的波形图 　　MSK信号的本质是数字调频波，所以它可以利用鉴频器来解调，但更常用的是相关解调，如图5.23所示。 图5.23 MSK信号解调器 　 图5.23所示电路利用相关载波提取电路从MSK信号中提取出I、Q通道的两个正交载波 和 ，然后分别与MSK信号相乘，分别得到 、 ，取样判决后变成数字信号，经差分译码（相对码→绝对码）通过并∕串变换电