通信原理小結(jié)

1、本章重要內(nèi)容ASK原理、頻譜特點、調(diào)制解調(diào)方法、抗噪聲性能 FSK原理、頻譜特點、調(diào)制解調(diào)方法、抗噪聲性能 PSK原理、頻譜特點、調(diào)制解調(diào)方法、抗噪聲性能第第6 6章章 基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)6.1 概述 數(shù)字調(diào)制分類按正弦載波的參數(shù)分 振幅鍵控（數(shù)字調(diào)幅）（ASK）：載波的振幅A隨s(t)變化而變化。 移頻鍵控（數(shù)字調(diào)頻、頻移鍵控）(FSK)：載波的頻率f 隨s(t)變化而變化。 移相鍵控（數(shù)字調(diào)相、相移鍵控）（PSK)：載波的相位隨s(t)變化而變化。 振幅鍵控 頻移鍵控 相移鍵控1 1、調(diào)制原理、調(diào)制原理定義：二進制振幅調(diào)制（定義：二進制振幅調(diào)制（2ASK2ASK）是指受調(diào)

2、載）是指受調(diào)載波的幅度按基帶脈沖改變而改變的一種數(shù)字調(diào)波的幅度按基帶脈沖改變而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。制方式。表達式：表達式：在某一碼元持續(xù)時間在某一碼元持續(xù)時間TS內(nèi)觀察時：內(nèi)觀察時：PPttec概率為概率為01cos)( 06.2 二進制振幅鍵控(ASK)例1：某2ASK調(diào)制系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1000波特。設(shè)發(fā)送符號為“1”時對應(yīng)載頻3000Hz。若發(fā)送數(shù)字信息為 0 1 1 0，試畫出它的信號波形圖。0110TS3、 2ASK信號的功率譜矩形脈沖序列調(diào)制時功率譜草圖2fS-2fS)()(21fPfPSSf0fS-fS圖中，fs = 1/Ts為基帶信號的帶寬。（1 1）由連續(xù)譜與離散譜組

3、成，連續(xù)譜取決于）由連續(xù)譜與離散譜組成，連續(xù)譜取決于m(t)m(t)經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜由經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜由載波分量確定載波分量確定（2 2）B=2fB=2fS, S, f fS S=1/T=1/TS S Hz Hz。 2ASK2ASK信號功率譜的特點信號功率譜的特點)( fPE0ffcfc+fSfc-fS1、基本原理 n表達式：在2FSK中，載波的頻率隨二進制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化。其表達式為 ”時發(fā)送“”時發(fā)送“0),cos(A1),cos(A)(212FSKnnttte6.2 6.2 二進制頻移鍵控（二進制頻移鍵控（2FSK2FSK） 2FSK信

4、號可以看成兩個不同載波頻率的OOK信號相加后得到的合成信號。 e0(t)=e1(t)+e2(t) tttf2f2f1f1f1f1f1f1f2f2e0(t)e1(t)e2(t)anna3、 2FSK信號的功率譜矩形脈沖序列調(diào)制時功率譜草圖2fS-2fS)()(21fPfPSSf0fS-fS圖中，fs = 1/Ts為基帶信號的帶寬。FSK信號的頻譜特點及帶寬由兩個中心頻率不同的OOK信號的功率譜合成。f2f1f1+fsf1-fsf2-fsf2+fsfp2FSK(f)0B=|f1-f2|+2fsFSK信號的帶寬 B = |f1 - f2| + 2 fs其中，fs = 1/Ts為基帶信號的帶寬。功率譜

5、形狀隨|f1-f2|的大小而異當|f1-f2|0.8fs時，出現(xiàn)雙峰當|f1-f2|0.8fs0.8fsf1f2f1+fsf1-fsf2+fsf2-fs0fPE(f)fs=1/TSfcfc=（f1+f2）/21、2PSK信號的調(diào)制原理在2PSK中，通常用初始相位0和分別表示二進制“1”和“0”。因此，2PSK信號的時域表達式為 式中，n表示第n個符號的絕對相位：)cos(A)(2PSKnctte”時發(fā)送“”時發(fā)送“，1,00n6.4 6.4 二進制相移鍵控（二進制相移鍵控（2PSK2PSK） ”時發(fā)送“”時發(fā)送“1cos0cos2tAtAteccPSK表達式：可見，2PSK 信號可以表述為一個

6、雙極性基帶信號與一個正弦載波相乘，即 ttstecPSKcos23、二相調(diào)相信號的功率譜PSK信號的功率譜基本上與ASK相同（因表達式一樣）。 不同點是：PSK信號沒有載波分量。)( fPE0ffcfc+fSfc-fS數(shù)字調(diào)相信號的頻譜特點：有上、下兩個邊帶,無載頻分量。2PSK、2DPSK信號帶寬： B2/Ts =2RB HZ1、基本原理相對移相:以相鄰的前一碼元的載波初始相位（或終點相位）作為參考相位的調(diào)相方式，稱為相對移相。移相規(guī)則： A方式n=n初相(n-1)初相n初相(n-1)初相nann0016.5 6.5 二進制差分二進制差分相移鍵控移鍵控( (DPSK)DPSK)”，表示數(shù)字信

7、息“”表示數(shù)字信息“10,0優(yōu)點：能消除倒現(xiàn)象。二進制數(shù)字信息1101001100初相000初相0000002DPSK信號相位2DPSK波形數(shù)字序列anA方式2DPSK0t-/2/2-/2-B方式2DPSKt相對碼bn參考tt11nnnnnn 初初初初“1” “0”n=0n=參考相位（前一碼元載波的初始相位)“0”“1”n=n= - 參考相位（前一碼元載波的初始相位)相對調(diào)相信號的產(chǎn)生方法“相對碼絕對調(diào)相”法,碼變換：相對碼碼反變換：信息（絕對）碼tccos)(ts)(2teDPSK開關(guān)電路移相01800碼變換anbn1nnnbab1nnnabb4、2DPSK的頻譜2PSK 的頻譜與2DPSK

8、 的頻譜完全一樣2DPSK信號帶寬： B2/Ts =2RB HZ例題 設(shè)發(fā)送的二進制信息為10101，碼元速率為1200Bd,（1）當載波頻率為2400HZ，試分別畫出2ASK、2PSK、及2DPSK 波形。（2）畫出2FSK 的兩個載頻分別為1200HZ 和2400HZ 時的波形。（3）計算2ASK、2PSK、2DPSK 和2FSK 帶寬和頻帶利用率。解：（解：（1）載波頻率為）載波頻率為2400HZ，2ASK、2PSK、及及2DPSK 波形。波形。111002ASK2PSK2DPSK1nnnbab011001解：（解：（2） 2FSK 的兩個載頻分別為的兩個載頻分別為1200HZ 和和24

9、00HZ 時的波形。時的波形。111003）計算）計算2ASK、2PSK、2DPSK 和和2FSK 帶寬和帶寬和頻帶利用率。頻帶利用率。B2FSK=|f1-f2|+2fs=360HZB2PSK B2DPSK = B2ASK = 2/Ts = 2RB = 2400Hz頻帶利用率頻帶利用率 = RB/BP142 n 圖圖6.6.1 n表表6.6.16.4 二進制數(shù)字鍵控傳輸系統(tǒng)性能比較二進制數(shù)字鍵控傳輸系統(tǒng)性能比較第第7章章 同步同步 7.1 概述 數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步種類：載波同步、碼元同步、群同步和網(wǎng)同步。 載波同步：又稱載波恢復(fù)。n目的：在接收設(shè)備中產(chǎn)生一個和接收信號的載波同頻、同相的本地振蕩，用于相干解調(diào)。n方法：接收信號中有載頻分量時：需要調(diào)整其相位。接收信號中無載頻分量時：需從信號中提取載波，或插入輔助同步信息。碼元同步：又稱時鐘同步或時鐘恢復(fù)。 對于二進制信號，又稱位同步。n目的：得知每個接收碼元準確的起止時刻，以便