樊昌信通信原理第6章..ppt

通信原理 第七章 基本的数字调制系统 本章结构 §6.1 概述 §6.2 二进制振幅键控(2ASK) §6.3二进制频移键控(2FSK) §6.4 二进制相移键控(2PSK) §6.5二进制差分相移键控(2DPSK) §6.6二进制数字键控传输系统性能比较 §6.7 多进制数字键控 复习调制的分类 正弦形载波 ： 或 式中，A － 振幅 (V)； f0 － 频率 (Hz)； ?0 = 2? f0 － 角频率 (rad/s)； ? 为初始相位 (rad)。 3种基本的调制制度： 振幅键控ASK 频移键控FSK 相移键控PSK 矢量表示法和矢量图 复习数字调制解调所在位置 （1）2ASK波形 (2)2ASK表达式 (3)2ASK的调制 模拟法[把s(t)当成模拟信号进行调幅处理] (3)2ASK的调制 键控法（用数字开关控制载波的通断） 键控法具体实现电路举例(1) 键控法具体实现电路举例(2) (4)2ASK的解调 2ASK可以采用2种解调方法 相干解调 非相干解调 2ASK的相干解调 2ASK的非相干解调 (5)2ASK的功率谱密度 因为2ASK由单极性不归零波乘以载波而得到,所以其功率谱密度为 续 功率谱密度 设2ASK随机信号序列的一般表示式为 ： 式中，an － 二进制单极性随机振幅； g(t) － 码元波形； T － 码元持续时间。 则可以计算出： 式中， Ps(f) － s(t)的功率谱密度； PA(f) － A(t)的功率谱密度。 ∴若求出了PA(f) ，代入上式就可以求出Ps(f) 。 求PA(f)：由式(5.5-29)： 式中，fc ＝ 1/T G1(f) － 基带信号码元 g1(t) 的频谱 G2(f) － 基带信号码元 g2(t) 的频谱 ∵现在，g1(t) = 0 ，∴上式变成： 式中，G(f) = G2(f) 现在基带信号是矩形脉冲，故由图2.2.2和式(2.2-9)可知，对于所有n ? 0的整数，G(nfc) = 0。所以上式变成 将PA(f)代入Ps(f)式中，得到 求Ps(f)：由上式 当P = 1/2时，上式变为 式中， 所以，有 最终得出： PA(f)和Ps(f)的曲线 (5)2ASK的功率谱密度 (6)2ASK的带宽和频带利用率 §6.3 二进制频移键控(2FSK/即2进制数字调频) （1）2FSK波形 (2)2FSK的表达式 (2)2FSK的表达式 (3)2FSK的调制 直接调制法 2FSK直接调制具体电路举例 (3)2FSK的调制 间接实现 间接实现(续) (4)2FSK的解调 相干解调 非相干解调 包络检波法 过零检测法 2FSK相干解调法 2FSK包络检波法(属于非相干解调) 2FSK过零检测法(属于非相干解调) (5)2FSK的功率谱密度 (5)2FSK的功率谱密度 (6)2FSK信号的带宽和频带利用率 §6.4 二进制相移键控(2PSK/即2进制数字调相) (1)2PSK波形 (2)2PSK的表达式 从上图可以看出2PSK可以看作是双极性数字基带信号与载波直接相乘的结果 (3)2PSK的调制 (4)2PSK的解调 注意: 2PSK只能采用相干解调,因为发”0”或发”1”时,采用相位变化携带信息。 具体地说： 其振幅不变(无法提取不同的包络) 频率也不变(无法用滤波器分开) 2PSK相干解调框图（与2ASK相干解调基本一样） 只不过低通滤波器的输出是双极性的 2PSK的“相位模糊”现象 §6.5 二进制差分相移键控(2DPSK) 为了解决2PSK解调中的“相位模糊”问题，人们发明了2DPSK (1) 波形 (2)差分编码与2DPSK的关系 复习第5章中差分码的复习 (3)2DPSK信号的产生方法 (4)2DPSK的解调 相干解调 先对2DPSK进行2PSK解调，得到相对码，再进行差分译码，得到绝对码 差分相干解调 采用延时和乘法器电路，使前后波形相同和不同时，输出的结果不同，从而实现直接解调，无须进行差分译码 2DPSK的相干解调 差分译码器的内部结构 2DPSK的差分相干解调 (5)2PSK和2DPSK的功率谱 由于它们看作是“双极性不归零码”与载波相乘的结果，所以 (5)2PSK和2DPSK的功率谱 (6)2(D)PSK的带宽和频带利用率 二进制数字调制系统的抗噪声性能 2ASK的抗噪声性能 非相干解调的误码率 相干解调的误码率 2FSK的抗噪声性能 非相干解调的误码率 相干解调的误码率 2PSK相干解调的误码率（也只能相干解调） 2DPSK差分相干解