通信原理第7章

1、1第七章第七章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)2本章主要內容：本章主要內容：q 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能q 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的性能比較二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的性能比較第第7章章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)3第第7章章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)q 概概 述述u數(shù)字調制數(shù)字調制：把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號（已調信號）的過程。號（已調信號）的過程。u數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：包括調制和解調過程的數(shù)包括調制和解調過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)。字傳輸系統(tǒng)。u數(shù)字調制技術兩類方法：數(shù)

2、字調制技術兩類方法：l利用模擬調制的方法去實現(xiàn)數(shù)字式調制利用模擬調制的方法去實現(xiàn)數(shù)字式調制l利用數(shù)字信號的離散取值特性，通過開關鍵利用數(shù)字信號的離散取值特性，通過開關鍵控載波，通常稱為控載波，通常稱為鍵控法鍵控法4第第7章章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)u三種基本鍵控方式：三種基本鍵控方式：l振幅鍵控（振幅鍵控（Amplitude Shift Keying，ASK）l頻移鍵控（頻移鍵控（Frequency Shift Keying，F(xiàn)SK）l相移鍵控（相移鍵控（Phase Shift Keying，PSK）振幅鍵控振幅鍵控 頻移鍵控頻移鍵控 相移鍵控相移鍵控5第第7章章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)

3、字帶通傳輸系統(tǒng)u二進制調制二進制調制載波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài)；載波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài)；相應的調制方式有相應的調制方式有2ASK2ASK、2FSK2FSK和和2PSK2PSK。u多進制調制多進制調制載波的幅度、頻率或相位有載波的幅度、頻率或相位有M M種變化狀態(tài)；相種變化狀態(tài)；相應的調制方式有應的調制方式有MASKMASK、MFSKMFSK和和MPSKMPSK。67.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理7.1.1 二進制振幅鍵控（二進制振幅鍵控（2ASK2ASK）q基本原理基本原理u最基本的鍵控方式：最基本的鍵控方式：通通- -斷鍵控（斷鍵控（OOKOOK）”時

4、發(fā)送“以概率，”時發(fā)送“以概率0P101Pt,Acos)(cOOKteu波形：波形：77.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2ASK2ASK信號一般表達式信號一般表達式 ttsteccos)(2ASK其中，其中，nsnnTtgats)()(sT 碼元持續(xù)時間；碼元持續(xù)時間；)(tg 高度為高度為1 1，寬度等于，寬度等于Ts的矩形脈沖；的矩形脈沖； na 第第n n個符號的電平取值，若取個符號的電平取值，若取 P0P1an1,概率為概率為則相應的則相應的2ASK2ASK信號就是信號就是OOKOOK信號。信號。87.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2ASK2ASK信號產(chǎn)生方法信

5、號產(chǎn)生方法模擬調制法（相乘器法）模擬調制法（相乘器法）乘法器)(2teASK二進制不歸零信號tccos)(ts鍵控法鍵控法tccos)(ts)(2teASK開關電路97.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2ASK2ASK信號解調方法信號解調方法非相干解調（包絡檢波法）非相干解調（包絡檢波法）帶通濾波器全波整流器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2teASKabcd相干解調（同步檢測法）相干解調（同步檢測法）帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2teASKtccos107.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理2ASK/OOK2ASK/OOK信號信號非相干解調過程的時

6、間波形非相干解調過程的時間波形帶通濾波帶通濾波全波整流全波整流低通濾波低通濾波抽樣判決抽樣判決117.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2ASK2ASK信號功率譜密度信號功率譜密度222)()(sin)()(sin16)(scscscscsASKTffTffTffTffTfP)()(161ccffff功率譜包含連續(xù)譜和離散譜兩部分；功率譜包含連續(xù)譜和離散譜兩部分；連續(xù)譜取決于連續(xù)譜取決于g(t)g(t)經(jīng)線性調制后的雙邊帶譜，離散譜由載波分量確定。經(jīng)線性調制后的雙邊帶譜，離散譜由載波分量確定。只計算主瓣寬度，只計算主瓣寬度，2ASK2ASK信號的帶寬為：信號的帶寬為：sASKfB22s

7、sTf/1127.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理7.1.2 二進制頻移鍵控（二進制頻移鍵控（2FSK2FSK）q基本原理基本原理u在在2FSK中，載波的頻率隨二進制基帶信號中，載波的頻率隨二進制基帶信號在在f1和和f2兩個頻率點間變化兩個頻率點間變化”時發(fā)送“”時發(fā)送“0),cos(A1),cos(A)(212FSKnnttteu表達式為表達式為137.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理2FSK2FSK信號的時間波形信號的時間波形l2FSK2FSK信號的波形信號的波形(a)可以分解為波形可以分解為波形(b)和波形和波形(c)l即：即：一個一個2FSK2FSK信號可以看成是兩個不

8、同載頻的信號可以看成是兩個不同載頻的2ASK2ASK信號的疊加。信號的疊加。2ASK信號信號2ASK信號信號147.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理因此因此2FSK信號表達式又可寫做：信號表達式又可寫做： ttsttste22112FSKcoscos)(其中其中： nsnnTtgats)(1 nsnnTtgats)(2互為反碼互為反碼nnaa 、PPan-101概率為概率為PPan概率為概率為0-11157.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2FSK2FSK信號的產(chǎn)生方法信號的產(chǎn)生方法采用采用模擬調頻電路模擬調頻電路來實現(xiàn)：信號在相鄰碼元來實現(xiàn)：信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變

9、化的。之間的相位是連續(xù)變化的。鍵控法鍵控法：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。振蕩器1f1反相器振蕩器2f2選通開關選通開關相加器基帶信號)(2teFSK鍵控法產(chǎn)生鍵控法產(chǎn)生2FSK2FSK信號信號1616167.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理復復 習：習：q 三種鍵控方式三種鍵控方式q 2ASK和和2FSK信號特點信號特點q 2ASK信號解調方法信號解調方法q 2ASK信號功率譜特點信號功率譜特點177.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2FSK2FSK信號的解調方法信號的解調方法非相干解調非相干解調帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出包絡檢波器包

10、絡檢波器12)(2teFSK定時脈沖畫圖分析畫圖分析原理：原理：分解為上下兩路分解為上下兩路2ASK2ASK信號分別進行解調，信號分別進行解調，然后判決。然后判決。187.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理相干解調相干解調帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出低通濾波器低通濾波器12)(2teFSK定時脈沖相乘器相乘器t1cost2cos畫圖分析畫圖分析197.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2FSK2FSK信號功率譜密度信號功率譜密度將將2FSK信號看成由兩個不同載頻的信號看成由兩個不同載頻的2ASK信信號的疊加，則其功率譜密度可寫做：號的疊加，則其功率譜密度可寫做：211211

11、2FSK)()(sin)()(sin16)(sssssTffTffTffTffTfP222222)()(sin)()(sin16sssssTffTffTffTffT)()()()(1612211ffffffff207.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理l2FSK信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。連續(xù)譜由兩信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。連續(xù)譜由兩個雙邊帶譜疊加而成，離散譜位于兩個載頻個雙邊帶譜疊加而成，離散譜位于兩個載頻f1和和f2處；處；l若兩個載頻之差小于若兩個載頻之差小于fs，則連續(xù)譜呈現(xiàn)單峰；如載頻之，則連續(xù)譜呈現(xiàn)單峰；如載頻之差增大，則連續(xù)譜將出現(xiàn)雙峰。差增大，則連續(xù)譜將出現(xiàn)

12、雙峰。sfffB2122FSK2FSK2FSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度0fsff 0sff 0sff20sff20fsf8 . 0sf2)( fPE217.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理7.1.3 二進制相移鍵控（二進制相移鍵控（2PSK2PSK）q2PSK2PSK信號的表達式信號的表達式)cos(A)(2PSKnctte第第n n個符號的絕對相位個符號的絕對相位”時發(fā)送“”時發(fā)送“，1,00n因此，因此，2PSK2PSK信號可表示為：信號可表示為：PtPttecc1,cosA,cosA)(2PSK概率為概率為227.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理由于兩種碼元的波形

13、相同，極性相反，故由于兩種碼元的波形相同，極性相反，故2PSK2PSK信號又可以表述為：信號又可以表述為： ttsteccos)(2PSK雙極性不歸零雙極性不歸零矩形脈沖序列矩形脈沖序列式中：式中：nsnnTtgats)()(PPan1, 1, 1概率為概率為發(fā)送發(fā)送“0”時（時（an取取+1），），e2PSK(t)取取0相位；相位；發(fā)送發(fā)送 “1”時（時（ an取取 -1），）， e2PSK(t)取取 相位。相位。單個矩形脈沖單個矩形脈沖237.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理以載波的不同相位直接去表示相應二進以載波的不同相位直接去表示相應二進制符號的調制方式，稱作制符號的調制方式，

14、稱作絕對相移方式絕對相移方式。2PSK2PSK信號時間波形信號時間波形24q2PSK2PSK信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生7.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理模擬調制的方法模擬調制的方法乘法器)(2tePSK雙極性不歸零tccos)(ts碼型變換鍵控法鍵控法tccos)(ts)(2tePSK開關電路移相01800257.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2PSK2PSK信號的解調信號的解調帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2tePSKtccosabcde相干解調相干解調)(tx判決規(guī)則判決規(guī)則00)( 1 0)(txtx267.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理2

15、PSK2PSK信號解調存在的問題信號解調存在的問題本地載波易產(chǎn)生相位模糊（有可能出現(xiàn)反相），本地載波易產(chǎn)生相位模糊（有可能出現(xiàn)反相），造成造成“倒倒”現(xiàn)象現(xiàn)象或或“反相工作反相工作”。因而在實際中，。因而在實際中，2PSK調制應用較少。調制應用較少。解決方案解決方案可采用可采用7.1.4節(jié)將要介紹的節(jié)將要介紹的差分相移鍵控（差分相移鍵控（DPSKDPSK）體制。體制。27q思思 考考7.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理2PSK信號能否使用非相干解調（包絡信號能否使用非相干解調（包絡檢波）？檢波）？不能，因為不能，因為2PSK信號的包絡幅度信號的包絡幅度不變，無法區(qū)分不變，無法區(qū)分“0”

16、碼和碼和“1”碼？碼？287.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2PSK2PSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度222)()(sin)()(sin4)(scscscscsPSKTffTffTffTffTfP其曲線如圖：其曲線如圖：l2PSK信號的功率譜無離散譜，相當于抑制載波的雙邊帶信號的功率譜無離散譜，相當于抑制載波的雙邊帶信號。帶寬為基帶信號的信號。帶寬為基帶信號的2倍。倍。sf2B2PSK297.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理7.1.4 二進制差分相移鍵控（二進制差分相移鍵控（2DPSK2DPSK）q2DPSK2DPSK原理原理2DPSK是利用前后相鄰碼元的載波相對相位

17、變是利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息，所以又稱化傳遞數(shù)字信息，所以又稱相對相移鍵控相對相移鍵控。設設為當前碼元與前一碼元的載波相位差，定為當前碼元與前一碼元的載波相位差，定義數(shù)字信息與義數(shù)字信息與 之間的關系為：之間的關系為：”表示數(shù)字信息“，”表示數(shù)字信息“10, 0可互換可互換30 02DPSK01 1 0 0 1 0 1 1信號相位：二進制數(shù)字信息：7.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理例如：例如：l2DPSK2DPSK信號的相位并不直接代表基帶信號，而前后碼元信號的相位并不直接代表基帶信號，而前后碼元的相對相位才決定信息符號。的相對相位才決定信息符號。初始碼元初始碼

18、元2DPSK 0 0 0 00 0 或000317.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2DPSK2DPSK信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生首先對二進制數(shù)字基帶信號進行差分編碼；首先對二進制數(shù)字基帶信號進行差分編碼；絕對碼絕對碼相對碼相對碼(差分碼差分碼)然后根據(jù)相對碼進行絕對調相，得到然后根據(jù)相對碼進行絕對調相，得到2DPSK信號。信號。1nnnbab編編 碼碼1nnnbba譯譯 碼碼327.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理tccos)(ts)(2teDPSK開關電路移相01800碼變換2DPSK2DPSK信號調制器原理框圖信號調制器原理框圖變?yōu)橄鄬Υa變?yōu)橄鄬Υa337.1 二進制數(shù)字調制原

19、理二進制數(shù)字調制原理q2DPSK2DPSK信號的解調信號的解調相干解調加碼反變換相干解調加碼反變換帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(DPSK2tetccos碼反變換器abcdef1nnnbba譯譯 碼碼3400.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81相乘結果相乘結果余弦波余弦波相干解調相乘器運算結果相干解調相乘器運算結果357.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2DPSK2DPSK信號的解調信號的解調差分相干解調差分相干解調帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(DPSK2te延

20、遲Tsabcdel相乘器相當于相位比較器，反映前后碼元的相位差。相乘器相當于相位比較器，反映前后碼元的相位差。362DPSK可以與可以與2PSK具有相同形式的表達式，具有相同形式的表達式，所不同的是基帶信號所不同的是基帶信號s(t)對應的碼元序列（絕對對應的碼元序列（絕對/差分）。差分）。因此，因此，2DPSK信號和信號和2PSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度是完全一樣的。是完全一樣的。信號帶寬為信號帶寬為7.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q2DPSK2DPSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度sfB2B2PSKDPSK2377.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理總總 結：結：

21、q 2ASK、2FSK、2PSK和和2DPSK信號特點信號特點q 2ASK、2FSK、2PSK 和和2DPSK信號功率譜特點信號功率譜特點/帶寬帶寬q 2ASK、2FSK、2PSK和和2DPSK解調方法解調方法387.1 二進制數(shù)字調制原理二進制數(shù)字調制原理q練練 習習設發(fā)送的二進制信息為設發(fā)送的二進制信息為10101，碼元速率為，碼元速率為1200B：（1）當載波頻率為）當載波頻率為2400Hz時，分別畫出時，分別畫出2ASK、2PSK及及2DPSK信號的波形；信號的波形；（2）2FSK的兩個載波頻率分別為的兩個載波頻率分別為1200Hz和和2400Hz時，畫出其波形；時，畫出其波形；（3）

22、計算）計算2ASK、2PSK、2DPSK和和2FSK信號的信號的帶寬和頻帶利用率。帶寬和頻帶利用率。39第第7章章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)復復 習：習：q 2ASK、2FSK、2PSK和和2DPSK信號特點信號特點q 2ASK、2FSK、2PSK 和和2DPSK信號功率譜特點信號功率譜特點/帶寬帶寬q 2ASK、2FSK、2PSK和和2DPSK解調方法解調方法407.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q概述概述與分析數(shù)字基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能一樣，分析與分析數(shù)字基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能一樣，分析數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能，也就是求系統(tǒng)在信數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能

23、，也就是求系統(tǒng)在信道噪聲干擾下的道噪聲干擾下的總誤碼率總誤碼率。分析條件分析條件：l假設信道特性是恒參信道；假設信道特性是恒參信道；l在信號的頻帶范圍內具有理想矩形的傳輸特性；在信號的頻帶范圍內具有理想矩形的傳輸特性；l信道噪聲是加性高斯白噪聲；信道噪聲是加性高斯白噪聲；l認為噪聲只對信號的接收帶來影響，因而分析系統(tǒng)認為噪聲只對信號的接收帶來影響，因而分析系統(tǒng)性能是在接收端進行的。性能是在接收端進行的。417.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能7.2.1 2ASK 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能q同步檢測法（相干解調）的系統(tǒng)性能同步檢測法（相干解調）的系

24、統(tǒng)性能帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出tccos2發(fā)送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(ty)(txeP誤碼率誤碼率：421rerfcPe222nar其中，其中，r為解調器輸入端信噪比為解調器輸入端信噪比若若r1，則，則4/r1erPe信號幅度信號幅度427.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q包絡檢測法（非相干解調）的系統(tǒng)性能包絡檢測法（非相干解調）的系統(tǒng)性能分析模型分析模型：將相干解調器（相乘：將相干解調器（相乘-低通）替換為低通）替換為包絡檢波器（整流包絡檢波器（整流-低通），即得。低通），即得。誤碼率誤碼率：421reeP421441

25、reererfcP若若r1，則，則437.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q舉舉 例例有一有一2ASK信號傳輸系統(tǒng)，其碼元速率為信號傳輸系統(tǒng)，其碼元速率為RB = 4.8 106波波特，發(fā)特，發(fā)“1”和發(fā)和發(fā)“0”的概率相等，接收端分別采用同步的概率相等，接收端分別采用同步檢測法和包絡檢波法解調。已知接收端輸入信號的幅度檢測法和包絡檢波法解調。已知接收端輸入信號的幅度a = 1 mV，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度n0 = 2 10-15 W/Hz。試求。試求(1) 同步檢測法解調時系統(tǒng)的誤碼率；同步檢測法解調時系統(tǒng)的

26、誤碼率；(2) 包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率。包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率。解：解：根據(jù)根據(jù)2ASK信號的頻譜分析可知，信號的頻譜分析可知，2ASK信號所需的信號所需的傳輸帶寬近似為碼元速率的兩倍，所以接收端帶通濾波傳輸帶寬近似為碼元速率的兩倍，所以接收端帶通濾波器帶寬為器帶寬為Hz016 . 926BRB447.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能帶通濾波器輸出噪聲平均功率為帶通濾波器輸出噪聲平均功率為W0192. 1n802Bn信噪比為信噪比為1261092. 1210128622nar則同步檢測法解調時系統(tǒng)的誤碼率為則同步檢測法解調時系統(tǒng)的誤碼率為45 . 6

27、41066. 1261416. 311eerPr/e包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率為包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率為45 . 64105 . 72121eePre457.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能7.2.2 2FSK 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能q同步檢測法（相干解調）的系統(tǒng)性能同步檢測法（相干解調）的系統(tǒng)性能帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出t1cos2發(fā)送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(1ty)(1txeP帶通濾波器相乘器低通濾波器t2cos2)(2ty)(2tx12大信噪比下，誤碼率為大信噪比下，誤碼率為221reerP

28、467.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q包絡檢測法（非相干解調）的系統(tǒng)性能包絡檢測法（非相干解調）的系統(tǒng)性能帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出包絡檢波器包絡檢波器12)(2teFSK定時脈沖221reeP誤碼率為：誤碼率為：l比較得兩種解調性能相差不大，但包絡檢測法的設備簡比較得兩種解調性能相差不大，但包絡檢測法的設備簡易得多，因而多被采用。易得多，因而多被采用。477.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q舉舉 例例采用采用2FSK方式在等效帶寬為方式在等效帶寬為2400Hz的傳輸信道上傳輸二的傳輸信道上傳輸二進制數(shù)字。進制數(shù)字。

29、2FSK信號的頻率分別為信號的頻率分別為f1 = 980 Hz，f2 = 1580 Hz，碼元速率，碼元速率RB = 300 B。接收端輸入（即信道輸。接收端輸入（即信道輸出端）的信噪比為出端）的信噪比為6dB。試求：。試求：（1）2FSK信號的帶寬；信號的帶寬；（2）包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率；）包絡檢波法解調時系統(tǒng)的誤碼率；（3）同步檢測法解調時系統(tǒng)的誤碼率。）同步檢測法解調時系統(tǒng)的誤碼率。解解：（：（1）2FSK信號的帶寬為信號的帶寬為1200Hz300298015802122FSKsfffB487.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能（2）2FSK接收系統(tǒng)

30、中上、下支路帶通濾波器的帶寬近接收系統(tǒng)中上、下支路帶通濾波器的帶寬近似為似為600Hz22BsRfB僅為信道等效帶寬（僅為信道等效帶寬（2400Hz）的）的1/4，故噪聲功率也減小，故噪聲功率也減小為為1/4，因而帶通濾波器輸出端的信噪比提高了，因而帶通濾波器輸出端的信噪比提高了4倍。又倍。又由于接收端輸入信噪比為由于接收端輸入信噪比為6dB，則，則164irr代入誤碼率公式，得到：代入誤碼率公式，得到：482107 . 12121eePre（3）同理，得到同步檢測誤碼率：）同理，得到同步檢測誤碼率：5821039. 3e32121reerP46log1010iirr497.2 二進制數(shù)字調制

31、系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能7.2.3 2PSK 2PSK和和2DPSK2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能q2PSK2PSK相干解調系統(tǒng)性能相干解調系統(tǒng)性能 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出tccos2發(fā)送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(ty)(txeP總誤碼率為：總誤碼率為：大信噪比條件下，上式可近似為：大信噪比條件下，上式可近似為：) 1/0() 0() 1/0() 1 (PPPPPe rerfc21reerP21507.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q2DPSK2DPSK相干解調系統(tǒng)性能相干解調系統(tǒng)性能

32、帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(DPSK2tetccos碼反變換器abcdef總誤碼率為：總誤碼率為：2)(121rerfPe)(2rerfcPPeeeeePPP)1 (2當當Pe1時，時，可近似為：可近似為：PePe517.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能q2DPSK2DPSK差分相干解調系統(tǒng)性能差分相干解調系統(tǒng)性能 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出發(fā)送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(1ty)(txeP延遲Ts)(2ty總誤碼率為：總誤碼率為：reeP21527.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能

33、抗噪聲性能q舉舉 例例假設采用假設采用2DPSK方式在微波線路上傳送二進制數(shù)字信息。方式在微波線路上傳送二進制數(shù)字信息。已知碼元速率已知碼元速率RB = 106 B，信道中加性高斯白噪聲的單邊功，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度率譜密度n0 = 2 10-10 W/Hz。今要求誤碼率不大于。今要求誤碼率不大于10-4。試求：試求：(1)采用差分相干解調時，接收機輸入端所需的信號功率；采用差分相干解調時，接收機輸入端所需的信號功率；(2)采用相干解調采用相干解調-碼反變換時，接收機輸入端所需的信號功碼反變換時，接收機輸入端所需的信號功率。率。解解：（：（1）接收端帶通濾波器的帶寬為：接收端帶通濾波器的帶寬為：Hz01226BRB輸出噪聲功率為：輸出噪聲功率為：2106402 102 104 10Wnn B 537.2 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能則則2DPSK采用差分相干接收的誤碼率為采用差分相干接收的誤碼率為41021reeP求解可得：求解可得：25