现代通信原理与技术第06章正弦载波数字调制系统.ppt

6.5 多进制数字调制系统 (3)在相同的噪声下，多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统； 二、多进制数字振幅调制的原理及抗噪声性能： 多进制数字振幅调制又称为多电平调制，在相同的码元传输速率下，其传信率比二进制系统高的多，而其传输带宽与二进制系统相同，因而它的传输效率较高，其最高频带利用率将超过2 bit /s·Hz 。 三、多进制数字振幅调制系统（MASK 多电平调制） 第九十四页，共一百三十一页。 6.5 多进制数字调制系统 其中： 且： 第九十五页，共一百三十一页。 6.5 多进制数字调制系统 如图所示，比较M电平调制信号波形与2ASK信号波形可以发现，M电平调制信号可以由M个在时间上互不重叠且振幅各不相同的2ASK信号叠加而成，其功率谱密度就是M个2ASK信号的功率谱密度之和。 第九十六页，共一百三十一页。 6.5 多进制数字调制系统 其中： 系统总的误码率为： 其中：r为接收端输入信噪比； 第九十七页，共一百三十一页。 6.5 多进制数字调制系统 四、多进制数字频率调制的原理及抗噪声性能：（MFSK 多频调制） 多进制数字频率调制简称多频制，其系统组成框图如下： 第九十八页，共一百三十一页。 6.5 多进制数字调制系统 多频制的信号带宽定义为： ，其中 为最高选用频率， 为最低选用频率， 为单个码元信号的宽度；由于占据频带较宽，多频制一般用于低速场合。 多频系统相干检测和非相干检测时的误码率都仅与信噪比r以及进制数M有关：在M一定的情况下，r越大，则 越小；在r一定的情况下，M越大，则 越大；相干检测性能与非相干检测性能之间的差距将随M的增大而减小，而且在同一M下，二者将随信噪比r的增加而趋于同一极限值。 第九十九页，共一百三十一页。 三、4PSK与4DPSK 1．4PSK(QPSK) MPSK，特别是4PSK是目前微波和卫星数字通信中最常用的一种数字调制方式，它具有较高的频谱利用率，较强的抗干扰性能，同时在电路中易于实现，成为通信中的主要调制方式。 MPSK是把2?周期等间隔地分为L个相位点： 分别对应每个码元的载波信号的初始相位。 （1）调 制 MPSK调制信号表达式： 第一百页，共一百三十一页。 其中， 串/并 单/双 单/双 -90° xy x y I(t) Q(t) cosωct sinωct I(t)cosωct=2PSKI Q(t)sinωct=2PSKQ 4PSK 第一百零一页，共一百三十一页。 第六十二页，共一百三十一页。 2．相干解调 yi(t) BPF LPF 抽样判决 cosωct V(t) cp(t) y(t) 设LPF增益为2,在一个码元的时间间隔Ts内，发送端输出的信号波形sT(t)为： 第六十三页，共一百三十一页。 则： 是一个均值为0功率为 的正分布随机变量。 第六十四页，共一百三十一页。 f0(x) f1(x) Vd x f(0/1) f(1/0) 利用基带系统的结论，当发送的二进制符号“0”和“1”等概时，可得： 式中， 为BPF输出信号的信噪比； 第六十五页，共一百三十一页。 例 设某2ASK系统中二进制码元传输速率为9600波特， 发送“1”符号和“0”符号的概率相等，接收端分别采用同步检测法和包络检波法对该2ASK信号进行解调。已知接收端输入信号幅度a=1mV，信道等效加性高斯白噪声的双边功率谱密度 =4×10-13W/Hz。 试求: (1) 同步检测法解调时系统总的误码率；  (2) 包络检波法解调时系统总的误码率。  解 (1) 对于2ASK信号，信号功率主要集中在其频谱的主瓣。因此，接收端带通滤波器带宽可取2ASK信号频谱的主瓣宽度，即 第六十六页，共一百三十一页。 B=2RB=2×9600=19200 Hz 带通滤波器输出噪声平均功率为 σ2n= ×2B=4×10-13×2×19200=1.536×10-8W 信噪比为  因为信