兰州理工大学通信原理课件第六章 数字载波调制.ppt

6.1 二进制数字幅度调制 调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态。 6.1.1 一般原理与实现方法 数字幅度调制又称幅度键控（ASK），二进制幅度键控记作2ASK。 6.2 二进制数字频率调制 6.2.1 调制原理与实现方法 数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。 6.3 二进制数字相位调制 根据载波相位表示数字信息的方式不同，数字调相分为绝对相移（PSK）和相对相移（DPSK）两种。 6.3.1 二进制相移键控（2PSK） 1. 一般原理及实现方法 6.4 二进制数字调制系统的性能比较 1. 误码率 （见表6-1 ） 对二进制数字调制系统的抗噪声性能做如下两个方面的比较： （1）同一调制方式不同检测方法的比较 对于同一调制方式不同检测方法，相干检测的抗噪声性能优于非相干检测。 QPSK信号的矢量图 （a)为A方式(b)为B方式 四相制可以分为： 四相绝对移相键控（4PSK、QPSK） 四相相对移相键控（4DPSK、QDPSK） 多相制使用最广泛的是四相制和八相制 与二相制相似 ⑴四相绝对移相键控（4PSK、QPSK） 利用载波的四种不同相位来表征数字信息 四种不同的相位可以代表四种不同的数字信息 对输入的二进制数字序列先进行分组，每两个比特为一组，然后用四种不同的载波相位去表征它们。称为双比特码元。下面给出双比特码元与载波相位的关系以及信号的矢量图： 由于 因此 相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。 绝对码和相对码是可以互相转换的，其转换关系为： 变换原理 ：（a） ，（b） 为 前一个码元，最初的 可任意设定。 由绝对码变换成相对码的过程称为差分编码，又称码变换；而由相对码变换成绝对码的过程为码反变换，其原理如下图所示， 为绝对码， 为相对码。 绝对码： 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 2PSK信号相位： ππ 0 π 0 0 πππ 0 相对码1： 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 2DPSK信号相位： 0 π 0 0 πππ 0 π 0 0 相对码2： 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 2DPSK信号相位 π 0 ππ 0 0 0 π 0 ππ J222 绝对移相与相对移相的关系 相对相移本质上就是对相对码信号的绝对相移。即 实现相对调相的最常用方法如图所示。 2DPSK的解调有两种: 一种是相干解调-码变换法（极性比较法），一种是差分相干解调（相位比较法）。 （1）相干解调-码变换法 其解调原理是：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。 在解调过程中，若相干载波产生180°相位模糊， 解调出的相对码将产生倒置现象，但是经过码反变换器后，输出的绝对码不会发生任何倒置现象，从而解决了载波相位模糊度的问题。 2DPSK信号相干解调（极性比较法）原理图和各点时间波形 解调原理是直接比较前后码元的相位差，从而恢复发送的二进制数字信息。由于解调的同时完成了码反变换作用， 故解调器中不需要码反变换器。由于差分相干解调方式不需要专门的相干载波，因此是一种非相干解调方法。 2）差分相干解调 2DPSK信号差分相干解调(相位比较法）原理图和各点时间波形 2. 2DPSK信号的频谱和带宽 无论是2PSK还是2DPSK信号，就波形本身而言，它们都可以等效成双极性信号作用下的调幅信号，无非是一对倒相信号的序列。有以下结论： （1）2DPSK与2PSK有相同的功率谱； （2）它们的带宽和频带利用率均相同。 3. 2DPSK系统的抗噪声性能 （1）极性比较-码变换法解调时2DPSK系统的抗噪声性能 为了分析码反变换器对误码的影响，以序列006