第6章數(shù)字信號的頻帶傳輸

1、第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-101西西 北北 工工 業(yè)業(yè) 大大 學學2014.4第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通 信 原 理第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-102第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸6.1 6.1 引言引言目的：目的：將數(shù)字基帶信號變成適于信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號，用將數(shù)字基帶信號變成適于信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號，用載波調(diào)制載波調(diào)制方式方式進行傳輸。進行傳輸。同于模擬，匹配。同于模擬，匹配。載波選?。狠d波選?。焊哳l正弦波。高頻正弦波。調(diào)制信號：調(diào)制信號：數(shù)字

2、、離散。數(shù)字、離散。原理：原理：同于模擬，但特殊：高頻載波的離散狀態(tài)攜帶信息。同于模擬，但特殊：高頻載波的離散狀態(tài)攜帶信息。數(shù)字調(diào)制可以看成是模擬線性調(diào)制和角調(diào)制的特殊情況。數(shù)字調(diào)制可以看成是模擬線性調(diào)制和角調(diào)制的特殊情況。分類：分類：數(shù)字幅度調(diào)制幅度鍵控（數(shù)字幅度調(diào)制幅度鍵控（ASK）；）；數(shù)字頻率調(diào)制頻移鍵控（數(shù)字頻率調(diào)制頻移鍵控（FSK）；）；數(shù)字相位調(diào)制相移鍵控（數(shù)字相位調(diào)制相移鍵控（PSK）。）。分別對應(yīng)于用正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號。分別對應(yīng)于用正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10

3、3 6.1 6.1 引言引言 6.2 6.2 二進制幅度鍵控（二進制幅度鍵控（2ASK） 6.3 6.3 二進制頻移鍵控（二進制頻移鍵控（2FSK） 6.4 6.4 二進制相移鍵控二進制相移鍵控（2PSK、2DPSK） 6.5 6.5 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 6.6 6.6 多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 7. 7. 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)特別：特別：調(diào)制信號為二進制數(shù)字信號時，相應(yīng)的調(diào)制稱為二調(diào)制信號為二進制數(shù)字信號時，相應(yīng)的調(diào)制稱為二進制數(shù)字調(diào)制。進制數(shù)字調(diào)制。在二進制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率在二進制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率或相位只

4、有兩種變化狀態(tài)?；蛳辔恢挥袃煞N變化狀態(tài)。研究內(nèi)容：研究內(nèi)容：第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1046.1 6.1 二進制幅度鍵控二進制幅度鍵控（2ASK）6.1.1 6.1.1 一般原理與實現(xiàn)方法一般原理與實現(xiàn)方法 幅度鍵控（幅度鍵控（ASK）屬于數(shù)字幅度調(diào)制，二進制調(diào)制時記作）屬于數(shù)字幅度調(diào)制，二進制調(diào)制時記作2ASK。 1. 定義：定義：2ASK是利用代表數(shù)字信息是利用代表數(shù)字信息“0”或或“1”的的基帶矩形脈基帶矩形脈沖沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)時斷時續(xù)地輸出。有載波地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送輸出時表示發(fā)

5、送“1”，無載波輸出時表示發(fā)送，無載波輸出時表示發(fā)送“0”。波形：波形：“1”通通/ /fc，“0”斷斷/ /0。OOK信號信號第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1052. 2ASK信號時域表達式：信號時域表達式：2ASK( )( )coscsts ttnbnnTtgats)()(101nPaP， 以概率， 以概率（）其中，其中，s(t)為單極性為單極性NRZ矩形脈沖序列矩形脈沖序列： 3. 2ASK信號的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）信號的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）模擬法；鍵控法。模擬法；鍵控法。 問：問：2ASK調(diào)制屬于調(diào)制屬于DSB調(diào)制？調(diào)制？OOK第第6 6章章

6、 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1064. 2ASK信號解調(diào)信號解調(diào)-2ASK屬于屬于100%的的AM調(diào)制調(diào)制! 常用方法主要有兩種：常用方法主要有兩種：（1 1）包絡(luò)檢波法）包絡(luò)檢波法2ASK( )( )coscsts ttBPF：保證信號順利通過，濾除帶外噪聲。輸出：保證信號順利通過，濾除帶外噪聲。輸出：s2ASK(t)。包檢器：包檢器：檢測已調(diào)信號，輸出其包絡(luò)：檢測已調(diào)信號，輸出其包絡(luò)：s (t) 。LPF：濾除高頻雜波，使基帶信號（包絡(luò)）通過。濾除高頻雜波，使基帶信號（包絡(luò)）通過。 s (t) 抽樣判決器：抽樣判決器：包括抽樣、判決及碼元形成器。抽樣脈沖（位

7、同包括抽樣、判決及碼元形成器。抽樣脈沖（位同步）通常位于每個碼元中央位置，周期等于碼元寬度步）通常位于每個碼元中央位置，周期等于碼元寬度Tb。問：問：BPF、LPF如何設(shè)計？如何設(shè)計？第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1071( )( )2x ts t（2）相干檢測法）相干檢測法:2ASK( )( )coscsts tt各各點點波波形形第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1086.2.2 2ASK信號的功率譜及帶寬信號的功率譜及帶寬ttsteccos)()(01( )()()4escscP fP ffP ff則則已調(diào)

8、信號的功率譜為已調(diào)信號的功率譜為Pe( f )： 研究信號功率譜的目的：研究信號功率譜的目的： 確定信號的傳輸帶寬確定信號的傳輸帶寬(由連續(xù)譜由連續(xù)譜)，選擇或設(shè)計傳輸信道；，選擇或設(shè)計傳輸信道； 觀察有無所需的頻率分量觀察有無所需的頻率分量(由離散譜由離散譜)。重要公式（可以證明）：重要公式（可以證明）： 若若已調(diào)信號可以表示成：已調(diào)信號可以表示成：其中其中Ps( f )為調(diào)制信號為調(diào)制信號s (t)的功率譜。的功率譜。（6.2-5） 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1092ASK信號的功率譜：信號的功率譜：2ASK( )( )coscsts tt1

9、( )()()4escscP fP ffP ff其中，其中， s (t)為單極性為單極性NRZ信號，引用信號，引用例例5.1的結(jié)果的結(jié)果211( )Sa ()( )44sbbP fTfTf代入式（代入式（6.2-5）得，）得，2ASK信號功率譜信號功率譜 （6.2-5） 22( )Sa ()Sa ()161 ()()16becbcbccTP fff Tff Tffff（6.2-7） 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1010)()(41)(cscseffPffPfP帶寬為：帶寬為：頻帶利用率為：頻帶利用率為：功率譜：功率譜：221( )Sa ()Sa (

10、) ()()1616becbcbccTP fff Tff Tffff2ASK1(Baud/Hz)2BRB2ASKB222bbBfRTB1/bRT為碼元傳輸速率。為碼元傳輸速率。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10116.2.4 6.2.4 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能 1 1、相干解調(diào)時、相干解調(diào)時2ASK系統(tǒng)的誤碼率系統(tǒng)的誤碼率假定：假定：信道噪聲信道噪聲n(t)為加性高斯白噪聲，其均值為為加性高斯白噪聲，其均值為0、雙邊功率、雙邊功率譜密度為譜密度為n0/2； 接收的接收的2ASK信號（任一碼元信號（任一碼元Tb內(nèi)）內(nèi)）為：為： 分析

11、模型：分析模型：cos1( )00cRatst，發(fā)“”，發(fā)“ ”則：則：BPF在任一碼元內(nèi)的輸出波形為：在任一碼元內(nèi)的輸出波形為： 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1012( )1( )( )0ccan tx tn t，發(fā)“”，發(fā)“ ”取本地載波為取本地載波為2cosct，則，則抽樣判決器輸入抽樣判決器輸入： 問：抽樣值的一維問：抽樣值的一維pdf？則在任一碼元內(nèi)則在任一碼元內(nèi)BPF輸出輸出波形為：波形為： ( )( )( )cos( )cos( )sin1( )cos( )sin0Ricccscccscy tstn tatn ttn ttn ttn

12、tt，發(fā)“”，發(fā)“ ”（6.2-11） 其中：其中： 為窄帶高斯噪聲，其均值為窄帶高斯噪聲，其均值為為0，方差為，方差為 。 ( )( )cos( )siniccscn tn ttn tt202ASKnn B第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1013x(t)抽樣值抽樣值x的一維概率密度為：的一維概率密度為： 2021exp()022nnxfx（ ），發(fā)“ ”22( )1( )( )00cncnan tax tn t ，發(fā)“”-高斯： 、，發(fā)“ ”-高斯： 、2121()( )exp122nnxaf x，發(fā)“” （6.2-14）（6.2-15）dUx dU

13、x ，判為，判為“1”碼碼 ，判為，判為“0” 碼碼設(shè)設(shè)判決判決門限為門限為Ud ，且規(guī)定，且規(guī)定第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1014存在兩種錯判的可能性：存在兩種錯判的可能性：00(1/0)()( )dddPP xUfxxSU 11(0 /1)()dddUPP xUfxxS陰影面積陰影面積 系統(tǒng)誤碼率系統(tǒng)誤碼率 01(1) (0/1)(0) (1/0)11 (0/1)(1/0)()22ePPPPPPPSS，等概時dUx dUx ，判為，判為“1”碼碼 ，判為，判為“0” 碼碼判決：判決：（6.2-19） （6.2-20） （6.2-21） 第第6

14、 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1015/2dUa1erfc24erP 0111 (0/1)(1/0)()22ePPPSS（6.2-23） （6.2-24） 將將式（式（6.2-19）、（）、（6.2-20）、（）、（6.2-23）代入式（代入式（6.2-21），可得可得系統(tǒng)誤碼率系統(tǒng)誤碼率為：為：式中，式中，222nar為解調(diào)器輸入信噪比。為解調(diào)器輸入信噪比。 不難看出，當不難看出，當Ud=Ud *時時，陰影面積，陰影面積之和最小，即誤碼率最低。稱此使之和最小，即誤碼率最低。稱此使誤碼率獲最小值的門限為誤碼率獲最小值的門限為最佳門限最佳門限，顯然顯然-等概

15、時等概時第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-101641reerP當當r1時，上式近似為：時，上式近似為：1erfc24erP （6.2-24） （6.2-25） 必須注意必須注意，式（，式（6.2-24）、式（）、式（6.2-25）的適用條件是等概、最）的適用條件是等概、最佳門限。佳門限。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10172、 包絡(luò)檢測時包絡(luò)檢測時2ASK系統(tǒng)的誤碼率系統(tǒng)的誤碼率經(jīng)包絡(luò)檢波器檢測，經(jīng)包絡(luò)檢波器檢測，輸出包絡(luò)輸出包絡(luò)信號信號：問：問：一維一維pdfpdf服從什么分布？服從什么分布？分析模型：

16、分析模型：BPF輸出輸出與相干解調(diào)時相同，為與相干解調(diào)時相同，為cos( )cos( )sin1( )( )cos( )sin0cccscccscatn ttn tty tn ttn tt，發(fā)“”，發(fā)“ ”2222( )( )1( )( )( )0cscsan tn tx tn tn t，發(fā)“”，發(fā)“ ”第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1018 發(fā)發(fā)“1”時時，包絡(luò)檢波器輸出包絡(luò)，包絡(luò)檢波器輸出包絡(luò)x(t)的的抽樣值抽樣值x的一維概率密的一維概率密度函數(shù)度函數(shù)f1(x)服從服從萊斯分布；萊斯分布； 發(fā)發(fā)“0”時時，包絡(luò)檢波器輸出包絡(luò)，包絡(luò)檢波器輸出包絡(luò)

17、x(t)的的抽樣值抽樣值x的一維概率密的一維概率密度函數(shù)度函數(shù)f0(x)服從服從瑞利分布。瑞利分布。 2222( )( )1( )( )( )0cscsan tn tx tn tn t，發(fā)“”，發(fā)“ ”cos( )cos( )sin1( )( )cos( )sin0cccscccscatn ttn tty tn ttn tt，發(fā)“”，發(fā)“ ”2210222( )exp()2nnnxaxxaf xI2022( )exp()2nnxxfx（6.2-29）（6.2-28）第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1019存在兩種錯判：存在兩種錯判： 一是發(fā)送的碼元為一

18、是發(fā)送的碼元為“1 1”時，錯判為時，錯判為“0 0”，其概率記為，其概率記為P(0/1)P(0/1)； 二是發(fā)送的碼元為二是發(fā)送的碼元為“0 0”時，錯判為時，錯判為“l(fā) l”，其概率記為，其概率記為P(1/0)P(1/0)。 00(1/0)()( )dddPP xUfxxSU 11(0/1)()d0ddUPP xUfxxS陰影面積陰影面積判決：判決：ddxUxU“1”“0”第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1020當當P(1)=P(0)=1/2時時)0/1 ()0() 1/0() 1 (PPPPPe/2dUa421reeP222nar系統(tǒng)的系統(tǒng)的誤碼

19、率誤碼率為為 ：)(21)0/1 () 1/0(2110SSPPPe不難看出，當不難看出，當Ud=Ud *時時，該陰影面積之和最小，即誤碼率最，該陰影面積之和最小，即誤碼率最低?？梢宰C明低?？梢宰C明最佳門限最佳門限圖中陰影面積和的一半。圖中陰影面積和的一半。誤碼率：誤碼率：其中其中包檢器輸入信噪比。包檢器輸入信噪比。適用適用條件條件：等概、大信噪比、最佳門限。：等概、大信噪比、最佳門限。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1021討論：討論： 在大信噪比情況下，相干解調(diào)在大信噪比情況下，相干解調(diào)2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能優(yōu)系統(tǒng)的抗噪聲性能優(yōu)于非相干解調(diào)系統(tǒng)。

20、于非相干解調(diào)系統(tǒng)。41rePer相干412rePe包檢但兩者相差并不太大，且包檢解調(diào)不需要穩(wěn)定的本地相干載波，但兩者相差并不太大，且包檢解調(diào)不需要穩(wěn)定的本地相干載波，在電路上要比相干解調(diào)簡單的多。在電路上要比相干解調(diào)簡單的多。 包絡(luò)檢波法存在門限效應(yīng)，相干檢測法無門限效應(yīng)。包絡(luò)檢波法存在門限效應(yīng)，相干檢測法無門限效應(yīng)。對對2ASK系統(tǒng)，大信噪比條件下使用包絡(luò)檢測，而小信噪系統(tǒng)，大信噪比條件下使用包絡(luò)檢測，而小信噪比條件下使用相干解調(diào)。比條件下使用相干解調(diào)。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1022例例6.1 某某2ASK信號碼元速率信號碼元速率RB=1

21、.2MB，接收端輸入信號幅度，接收端輸入信號幅度A=1mV,信道中高斯白噪聲雙邊功率譜密度信道中高斯白噪聲雙邊功率譜密度n0/2=410-15W/Hz。試求：。試求：（1）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率；）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率；（2）同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率。）同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率。解：解：（1） BPF帶寬帶寬 BPF輸出噪聲功率輸出噪聲功率解調(diào)器輸入信噪比解調(diào)器輸入信噪比622.4 10 HzBBR2801.92 10 Wnn B1261092. 121028622nAr5446.11227.5 10rePee/441.67 101rePer41111erfcerfc2.

22、551 erf2.551 0.991.5996822142202erP 包檢法解調(diào)時包檢法解調(diào)時 （2）同步檢測解調(diào)時同步檢測解調(diào)時第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10236.3 6.3 二進制頻移鍵控（二進制頻移鍵控（2FSK2FSK）6.3.1 6.3.1 2FSK調(diào)制原理與實現(xiàn)方法調(diào)制原理與實現(xiàn)方法 1.1.定義：定義：頻移鍵控（頻移鍵控（FSK）屬于數(shù)字頻率調(diào)制，是用載波的）屬于數(shù)字頻率調(diào)制，是用載波的頻率不同來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波頻率不同來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。的頻率。 二進制頻移鍵控記作二進

23、制頻移鍵控記作2FSK，此時，此時 “1” f1 “0” f21f第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10242.2. 2FSK信號的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）信號的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）模擬法；鍵控法。模擬法；鍵控法。 圖中，圖中，s(t)為二進制矩形脈沖序列。為二進制矩形脈沖序列。模擬調(diào)頻法：模擬調(diào)頻法：利用矩形脈沖序列對載波進行調(diào)頻。利用矩形脈沖序列對載波進行調(diào)頻。 VCO、Armstrong鍵控法：鍵控法：利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通。獨立頻率源進行選通。 “1” f1 ; “0

24、” f2第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1025（1）波形特點）波形特點 “1” f1 ; “0” f2特點：特點：基帶信號基帶信號s(t)為單極性為單極性NRZ信號；信號；一路一路2FSK信號可視為兩路信號可視為兩路2ASK信號的之合成！信號的之合成！1211( )( )( )( )( )( )y ts ty ts ts ts t，3.3.2FSK信號表達式信號表達式第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1026（2）時域表達式）時域表達式2FSK信號表達式信號表達式其中其中: :基帶信號表達式基帶信號表達式（單極

25、性單極性NRZ）2FSK1212( )( )( )( )cos()( )cos()nnsty ty ts tts ttnbnnTtgats)()(1,0,1nPaP概率為概率為（）nbnnTtgats)()(0,1,1nPaP概率為概率為（）nn、分別是第分別是第n個信號碼元的初相位。個信號碼元的初相位。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10274. 2FSK信號的實現(xiàn)方法信號的實現(xiàn)方法核心思想核心思想：一路一路2FSK視為兩路視為兩路2ASK信號的合成。信號的合成。2FSK12( )( )cos()( )cos()nnsts tts tt第第6 6章

26、章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1028數(shù)字調(diào)頻信號的解調(diào)方法很多，如數(shù)字調(diào)頻信號的解調(diào)方法很多，如: : 相干檢測法：相干檢測法：一路一路2FSK視為兩路視為兩路2ASK信號的合成。信號的合成。 包絡(luò)檢波法：包絡(luò)檢波法：一路一路2FSK視為兩路視為兩路2ASK信號的合成。信號的合成。 鑒鑒 頻頻 法：模擬法：法：模擬法：FM解調(diào)。解調(diào)。 過零檢測法：過零檢測法：2FSK特有。特有。 差分檢測法：差分檢測法：差分相干的方法。差分相干的方法。6.3.2 2FSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)12ASK2( )( )2FSK( )( )( )s ty ts ty ts t 分路

27、解調(diào)抽判逆逆過過程程第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10291.1.包絡(luò)檢波法包絡(luò)檢波法121210vvvv，判為“”，判為“ ”核心思想：核心思想：一路一路2FSK視為兩路視為兩路2ASK信號的合成。信號的合成。問：問：BPF1、BPF2的帶寬？的帶寬？ 可否采用時域分路？可否采用時域分路？2FSK12( )( )cos( )cossts tts tt抽樣抽樣比較比較第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10302. 2. 相干檢測法相干檢測法核心思想：核心思想：一路一路2FSK視為兩路視為兩路2ASK信號之合成。

28、信號之合成。問：問：BPF的帶寬？的帶寬？ 各點波形？各點波形？2FSK12( )( )cos( )cossts tts tt抽樣比較：抽樣比較：121210vvvv，判為“”，判為“ ”第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1031思路：思路：與與FM的鑒頻解調(diào)方法的鑒頻解調(diào)方法類似。類似。原理：原理：鑒頻器輸出電壓與輸鑒頻器輸出電壓與輸入信號瞬時頻偏成正比。入信號瞬時頻偏成正比。112210fVffV數(shù)字系統(tǒng)，發(fā)“”，發(fā)“”判決規(guī)則：判決規(guī)則： 門限門限Vd=(V1+V2)/2 VVd“0”3. 3. 鑒頻法鑒頻法注：注：無須分路。無須分路。問：問：完整

29、的解調(diào)模型完整的解調(diào)模型? ?第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10324. 4. 過零檢測法過零檢測法 （1）原理原理 常識：常識：單位時間內(nèi)信號經(jīng)過零點的次數(shù)多少，可以用來衡單位時間內(nèi)信號經(jīng)過零點的次數(shù)多少，可以用來衡量頻率的高低。量頻率的高低。 1210bfTf原理：“”持續(xù)時間 內(nèi)，過零數(shù)目不同?！?”想法把過零數(shù)目不同轉(zhuǎn)換為電壓不同。想法把過零數(shù)目不同轉(zhuǎn)換為電壓不同。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1033問：問：作為數(shù)字調(diào)制信號解調(diào)，該模型還缺少什么環(huán)節(jié)？作為數(shù)字調(diào)制信號解調(diào)，該模型還缺少什么環(huán)節(jié)？

30、 判決規(guī)則如何制定？判決規(guī)則如何制定？模型：模型：各點波形：各點波形：第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10345.5.差分檢測法差分檢測法1c2c發(fā)送發(fā)送“1”碼碼發(fā)送發(fā)送“0”碼碼（2）模型）模型（1）差分相干的概念：）差分相干的概念：是一種是一種“相干相干”解調(diào)（含乘法器解調(diào)（含乘法器+低低通），但本地載波來自于輸入信號本身的延遲。通），但本地載波來自于輸入信號本身的延遲。將將2FSK信號表示為信號表示為角頻率偏移角頻率偏移有兩有兩種取值：種取值： （3）原理）原理V核心：核心：只需證明只需證明cos()cAtff第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸

31、數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1035V是是的函數(shù)，但是一個復(fù)雜函數(shù)。的函數(shù)，但是一個復(fù)雜函數(shù)。)()(2cos2)cos(2)(cos()cos(22ccccctAAtAtAsinsincoscos2)cos(222cccAAV數(shù)學分析數(shù)學分析乘法器輸出：乘法器輸出：tAc)cos(經(jīng)經(jīng)LPF：第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1036結(jié)論：結(jié)論：輸出電壓與角頻偏輸出電壓與角頻偏呈線性關(guān)系。針對呈線性關(guān)系。針對的兩種取值，的兩種取值，經(jīng)抽樣判決器可檢測出經(jīng)抽樣判決器可檢測出“1”和和“0”。 2222sin,222sin,222ccAAVAA

32、 當=當=此時此時合理的選取延遲合理的選取延遲，使得，使得 sinsincoscos2)cos(222cccAAV1sinc0cosc則有則有/2c 優(yōu)點：優(yōu)點：無須同頻同相載波；適于信道有較嚴重延遲失真時無須同頻同相載波；適于信道有較嚴重延遲失真時 。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10376.3.3 2FSK信號的功率譜及帶寬信號的功率譜及帶寬 2FSK12( )( )cos()( )cos()nnsts tts tt112211( ) ()() ()()44essssP fP ffP ffP ffP ff核心思想：核心思想：2FSK信號可視為兩個

33、信號可視為兩個2ASK信號的合成。信號的合成。所以：所以：2FSK信號功率譜為兩個信號功率譜為兩個2ASK功率譜之和。功率譜之和。 （6.3-8） 2( )()ssP fP f其中，其中， 、 分別為基帶信號分別為基帶信號 、 的功率譜，當?shù)墓β首V，當s(t)是單極性是單極性NRZ波形且波形且“0”、“1”等概出現(xiàn)時，等概出現(xiàn)時， 。 ( )sP f( )sP f)(ts)(ts第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1038（2）連續(xù)譜的形狀隨著）連續(xù)譜的形狀隨著 的大小而異：的大小而異：12ff 2212FSKbBfff討論：討論： （1）2FSK信號的功

34、率信號的功率譜與譜與2ASK信號的功率譜信號的功率譜相似，由離散譜和連續(xù)相似，由離散譜和連續(xù)譜兩部分組成。譜兩部分組成。bfff12bfff12，出現(xiàn)雙峰；，出現(xiàn)雙峰；，出現(xiàn)單峰。，出現(xiàn)單峰。（3）2FSK信號的信號的頻帶寬度頻帶寬度為為 112211( ) ()() ()()44essssP fP ffP ffP ffP ff僅畫出僅畫出正頻率正頻率部分部分 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1039討論：討論：（4）2FSK信號信號頻譜不重疊的最小帶寬頻譜不重疊的最小帶寬為為 2242FSKbASKBfB此時系統(tǒng)的此時系統(tǒng)的頻帶利用率頻帶利用率為為

35、22211442bBFSKASKFSKbfRBf第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10406.3.4 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能 1. 1. 同步檢測法的系統(tǒng)性能同步檢測法的系統(tǒng)性能模型：模型：”，發(fā)“”，發(fā)“0cos1cos)()(212tAtAtstsFSKT假定：假定： n(t)為高斯白噪聲。均值為高斯白噪聲。均值0，雙邊噪聲功率譜密度，雙邊噪聲功率譜密度n0/2； 發(fā)送端產(chǎn)生的發(fā)送端產(chǎn)生的2FSK2FSK信號信號【在一個碼元持續(xù)時間（在一個碼元持續(xù)時間（0，Tb）內(nèi)）內(nèi)】：第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理

36、2022-5-1041接收端上、下支路兩個接收端上、下支路兩個BPF1BPF1、2 2輸出波形輸出波形: : ”，發(fā)“”，發(fā)“0cos1cos)()(212tAtAtstsFSKT 12cos1( )cos0itnay ttn tat，發(fā)“”，發(fā)“ ”，發(fā)“”，發(fā)“0)(1)(cos)(1111tntntaty”，發(fā)“”，發(fā)“1)(0)(cos)(2222tntntaty發(fā)送端產(chǎn)生的發(fā)送端產(chǎn)生的2FSK2FSK信號信號: :接收機收入端合成波形接收機收入端合成波形:問：問：n1(t)、n2(t)統(tǒng)計特性如何？統(tǒng)計特性如何？Aan (t)為高斯。為高斯。n1(t)、n2(t)為為窄帶高斯噪聲窄帶

37、高斯噪聲第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1042注：該兩式同樣適于包絡(luò)檢測法。注：該兩式同樣適于包絡(luò)檢測法。 Why？”，發(fā)“”，發(fā)“0sin)(cos)(1sin)(cos)()(111111111ttnttnttnttnatyscsc”，發(fā)“”發(fā)“，0sin)(cos)(1sin)(cos)()(222222222ttnttnattnttntyscsc于是，于是，解調(diào)器輸入信號：解調(diào)器輸入信號：n1(t)、 n2(t)：分別為分別為BPF1、BPF2輸出的窄帶高斯噪聲，兩者輸出的窄帶高斯噪聲，兩者統(tǒng)計規(guī)律相同（輸入同一噪聲源、統(tǒng)計規(guī)律相同（輸入同一

38、噪聲源、BPF帶寬相同）：均值為帶寬相同）：均值為0，方差方差 =n0B2ASK。 2n（6.3-17） （6.3-18） 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1043（1）設(shè)在任一設(shè)在任一Tb內(nèi)發(fā)內(nèi)發(fā)“1”1122( )( )( )( )ccx tantx tnt高斯：均值高斯：均值a、方差、方差n2;高斯：均值高斯：均值0、方差、方差n2?！?，發(fā)“”，發(fā)“0sin)(cos)(1sin)(cos)()(111111111ttnttnttnttnatyscsc”，發(fā)“”發(fā)“，0sin)(cos)(1sin)(cos)()(222222222ttnttna

39、ttnttntyscsc上下支路低通濾波器輸出分別為：上下支路低通濾波器輸出分別為：ttnttnatysc11111sin)(cos)()(ttnttntysc22222sin)(cos)()(（6.3-17） （6.3-18） 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10441122( )( )( )( )ccx tantx tnt高斯：均值高斯：均值a、方差、方差n2;高斯：均值高斯：均值0、方差、方差n2。發(fā)送發(fā)送“1”符號時符號時（6.3-23） 12 E zE xxa222212121222 22ccccccnzD zE zEzE nnE nnn n

40、將將 “1” 錯判為錯判為“0”的概率：的概率：)0()0()() 1/0(2121zPxxPxxPP判決：判決：121210 xxxx 判為對判為錯其中其中ccnnaxxz2121仍為高斯隨機變量。仍為高斯隨機變量。又因又因第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1045 20022021()(0/1)(0)( )dexpd221()1expderfc4222zznnzaPP zf zzzzarz221()( )exp22zzzaf z222nar分路濾波器輸出端信噪功率比分路濾波器輸出端信噪功率比 （2）同理，發(fā)送）同理，發(fā)送“0”符號而錯判為符號而錯判為

41、“1”符號的概率為符號的概率為121(1/0)()erfc22rPP xx 高斯隨機變量高斯隨機變量z z的一維的一維pdf為為式中，式中， 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1046在大信噪比條件下，上式可近似表示為在大信噪比條件下，上式可近似表示為 1(1) (0 /1)(0) (1/ 0)erfc (1)(0)21erfc222erPPPPrPPP 221reerP（3）于是，）于是，2FSK信號同步檢測法解調(diào)時信號同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率系統(tǒng)的誤碼率：注：無須等概，無門限一說。注：無須等概，無門限一說。 （6.3-25） （6.3-26） 第

42、第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10472. 2. 包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能分析模型：分析模型：”，發(fā)“”發(fā)“，0sin)(cos)(1sin)(cos)()(222222222ttnttnattnttntyscsc”，發(fā)“”，發(fā)“0sin)(cos)(1sin)(cos)()(111111111ttnttnttnttnatyscsc 問：問：發(fā)送發(fā)送“1”符號時：符號時：y1(t)=? y2(t) =?（6.3-18） （6.3-17）第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1048（1）設(shè)在任一設(shè)在任

43、一Tb內(nèi)發(fā)內(nèi)發(fā)“1”，則，則問：包檢器輸出問：包檢器輸出v1(t)=? 、v2(t) =?，其一維，其一維pdf各呈什么分布？各呈什么分布？上支路上支路（正弦波（正弦波+窄帶噪聲）窄帶噪聲）下支路下支路（僅窄帶噪聲）（僅窄帶噪聲）11111221111111( )( )cos( )sin( )( )cos( )( )cos( )cscsy tanttnttantntttv ttt22222222222222( )( )cos( )sin( )( )cos( )( )cos( )cscsy tnttnttntntttv ttt第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-

44、5-104922111( )( )( )csv tantnt22222( )( )( )csvtntntv1的一維的一維pdf為廣義瑞利分布為廣義瑞利分布f1(v)；v2的一維的一維pdf為瑞利分布為瑞利分布f2(v) 。如何判決？如何判決？11111111( )( )cos( )sin( )cos( )csy tanttnttv ttt22222222( )( )cos( )sin( )cos( )csy tnttnttv ttt1212()1,()0,vvvv判 為正 確判 為錯 誤判決規(guī)則：判決規(guī)則：第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1050211

45、21,2121211221/211222210()(,)d d()()d d(0/)()dd1)12ccvvrP vvfv vvvf vfvvvfPevfvvv式中，式中， 為解調(diào)器輸入信噪比。為解調(diào)器輸入信噪比。所以發(fā)所以發(fā)“1”錯判為錯判為“0”的概率：的概率：積分域積分域C的確定的確定222nar第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1051（2）同理可得，發(fā)送）同理可得，發(fā)送“0”符號而錯判為符號而錯判為“1”符號的概率為符號的概率為2121(1/0)()2rPP vve（3）2FSK信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率

46、誤碼率：討論：討論： （1）在輸入信號信噪比一定時，相干解調(diào)的誤碼率小于非相）在輸入信號信噪比一定時，相干解調(diào)的誤碼率小于非相干解調(diào)的誤碼率。干解調(diào)的誤碼率。（2）相干解調(diào)時，需要插入兩個相干載波，電路較為復(fù)雜。）相干解調(diào)時，需要插入兩個相干載波，電路較為復(fù)雜。212rePe包檢212rePer相干221(1) (0/1)(1) (1/0)(1)1(0)22rrePPPPePePP注：注：無須等概，無門限一說。無須等概，無門限一說。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1052例例6.2 采用二進制頻移鍵控方式在有效帶寬為采用二進制頻移鍵控方式在有效帶寬為

47、1800Hz的傳輸?shù)膫鬏斝诺郎蟼魉投M制數(shù)字信息。已知信道上傳送二進制數(shù)字信息。已知2FSK信號的兩個載頻信號的兩個載頻f1=1800Hz，f2=2500Hz，碼元速率，碼元速率RB300波特，傳輸信道波特，傳輸信道輸出端信噪比輸出端信噪比rc=6dB。試求：。試求：（1）2FSK信號的帶寬；信號的帶寬；（2）同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率；）同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率；（3）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率。）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率。解解 （1）2FSK信號的帶寬為信號的帶寬為22121221300HzFSKbBBfffffR（2）、（）、（3）關(guān)鍵在于求出關(guān)鍵在于求出r!第第6 6章章

48、數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1053（2）由于）由于RB=300B，故接收系統(tǒng)上、下支路帶通濾波器，故接收系統(tǒng)上、下支路帶通濾波器BPF1和和BPF2的帶寬為的帶寬為22600HzBbBRT故帶通濾波器輸出信噪比應(yīng)為故帶通濾波器輸出信噪比應(yīng)為12crBBr信道（/ ） 3 4同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率為同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率為（3）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率為）包絡(luò)檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率為411erfcerfc 62.66 10222erP 3621024. 12121eePre第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-

49、10546.4 6.4 二進制相移鍵控二進制相移鍵控 相移鍵控屬于數(shù)字相位調(diào)制，是利用高頻載波相位的變化來相移鍵控屬于數(shù)字相位調(diào)制，是利用高頻載波相位的變化來傳送數(shù)字信息的。二進制相移鍵控記作傳送數(shù)字信息的。二進制相移鍵控記作2PSK。 根據(jù)載波相位表示數(shù)字信息的方式不同，數(shù)字調(diào)相分為絕對根據(jù)載波相位表示數(shù)字信息的方式不同，數(shù)字調(diào)相分為絕對相移（相移（PSK）和相對相移（）和相對相移（DPSK）兩種。）兩種。6.4.1 6.4.1 二進制相移鍵控二進制相移鍵控（2PSK） 1. 1. 一般原理及實現(xiàn)方法一般原理及實現(xiàn)方法 （1 1）定義）定義 絕對相移：絕對相移：利用載波的相位（初相）直接表示

50、數(shù)字信號的相利用載波的相位（初相）直接表示數(shù)字信號的相移方式。移方式。 相位選擇原則：相位選擇原則：易于實現(xiàn)；相位間距盡可能大。二進制相移易于實現(xiàn)；相位間距盡可能大。二進制相移鍵控中：鍵控中： A方式：方式：0和和； B方式：方式：/2和和-/2。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1055（2）時域表達式時域表達式A方式方式2PSK已調(diào)信號的已調(diào)信號的時域表達式時域表達式為為2PSK( )( )coscsts tt( )()nbns ta g tnT，11(1)nPaP，概率為，概率為其中：與其中：與2ASK及及2FSK時不同，時不同， s(t)為雙極性

51、為雙極性NRZ基帶信號：基帶信號：注：注：此處之所以可以把相位攜帶信息的此處之所以可以把相位攜帶信息的2PSK信號寫成式（信號寫成式（6.4-1）所）所示的幅度調(diào)制形式，是因為在任一個碼元持續(xù)時間示的幅度調(diào)制形式，是因為在任一個碼元持續(xù)時間Tb內(nèi)，有內(nèi)，有問：問：2PSK調(diào)制也是調(diào)制也是AM調(diào)制？調(diào)制？（6.4-1） 2PSKcos(0cos0P( )cos(-cos11-Pcos( )cosccccnccttstttats tt），發(fā)，以概率），發(fā)，以概率第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10562PSK( )( )coscsts tt（6.4-1）

52、討論：討論： 不難看出，由于不難看出，由于s(t)的均值為的均值為0，所以，所以2PSK屬于屬于DSB調(diào)調(diào)制制! 相位調(diào)制本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制，但在數(shù)字調(diào)相中，相位調(diào)制本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制，但在數(shù)字調(diào)相中，由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值，因此，可以由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值，因此，可以把相位變化歸結(jié)為幅度變化把相位變化歸結(jié)為幅度變化數(shù)字調(diào)相同線性調(diào)制的數(shù)字數(shù)字調(diào)相同線性調(diào)制的數(shù)字調(diào)幅就聯(lián)系起來了調(diào)幅就聯(lián)系起來了，為此可以把數(shù)字調(diào)相信號當作線性調(diào)制，為此可以把數(shù)字調(diào)相信號當作線性調(diào)制信號來處理了。信號來處理了。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原

53、理2022-5-1057（4）2PSK信號的調(diào)制方框圖信號的調(diào)制方框圖 （3）2PSK信號的波形信號的波形第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1058不考慮噪聲時，不考慮噪聲時，帶通濾波器輸出帶通濾波器輸出可表示為可表示為)cos()(nctty)2cos(21cos21cos)cos()(ncncncttttz1/201( )cos21/2nnnx t，時，時 （5）2PSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)-DSB信號，只可相干解調(diào)，不可包信號，只可相干解調(diào)，不可包檢。檢?？傻每傻门袥Q準則：判決準則：”判為“，”判為“，1000 xx第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳

54、輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1059各點波形各點波形：討論：討論：2PSK信號相干解調(diào)的過程：信號相干解調(diào)的過程：輸入已調(diào)信號與本地載波信輸入已調(diào)信號與本地載波信號進行極性比較號進行極性比較極性比極性比較法較法?！暗沟埂爆F(xiàn)象現(xiàn)象絕對移相絕對移相的主要缺點。的主要缺點。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10602. 2. 2PSK信號的頻譜和帶寬信號的頻譜和帶寬 2PSK信號的功率譜密度可以寫成：信號的功率譜密度可以寫成：)()(41)(cscseffPffPfP對于雙極性對于雙極性NRZ碼組成的基帶信號（碼組成的基帶信號（例例5.2 ）2P

55、SK2PSK信號功率譜信號功率譜：2()Sa ()sbbPfTfT22( )Sa ()Sa ()4becbcbTP fff Tff T表明：表明：在數(shù)字調(diào)制中，在數(shù)字調(diào)制中，2PSK（后面將看到（后面將看到2DPSK也同樣）的也同樣）的頻譜特性與頻譜特性與2ASK十分相似。十分相似。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10612PSK2ASK222bBbBBfRT221(Baud/Hz)2PSKASK22( )Sa ()Sa ()4becbcbTP fff Tff T因此，因此，2PSK信號的信號的帶寬帶寬、頻帶利用率頻帶利用率也與也與2ASK信號的相同。

56、信號的相同。第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1062假定：假定：信道噪聲信道噪聲為加性高斯白噪聲為加性高斯白噪聲（均值為（均值為0、譜密度、譜密度n0/2）；發(fā)射端發(fā)送的發(fā)射端發(fā)送的2PSK信號信號（任一碼元持續(xù)時間任一碼元持續(xù)時間Tb內(nèi)內(nèi) ）為為: cos1( )cos0cictn ty ttn taa，發(fā)“”，發(fā)“ ”3. 3. 2PSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能 2PSK信號相解調(diào)系統(tǒng)模型：信號相解調(diào)系統(tǒng)模型：經(jīng)信道傳輸，經(jīng)信道傳輸，接收端輸入信號接收端輸入信號為：為： ”，發(fā)“”發(fā)“，0cos1cos)(tAtAtsccT第第6 6章章

57、數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1063相干解調(diào)后，得相干解調(diào)后，得 ( )( )( )cos( )cos( )sin1cos( )cos( )sin0icccsccccscy ts tn tatn ttn ttatn ttn tt，發(fā)“”，發(fā)“ ”，發(fā)“”，發(fā)“0)(1)()(tnatnatxcc經(jīng)經(jīng)帶通濾波器輸出帶通濾波器輸出： cos1( )cos0cictn ty ttn taa，發(fā)“”，發(fā)“ ”一維一維pdf呈何分布？呈何分布？ttnttntncsccisin)(cos)()(202PSKnn B其中，其中，為窄帶高斯噪聲，其均為窄帶高斯噪聲，其均值為值為0

58、，方差為，方差為第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1064 ”，發(fā)“ 12)(exp21221nnaxxf ”，發(fā)“ 0)2)(exp(21220nnaxxf”，發(fā)“”，發(fā)“0)(1)()(tnatnatxcc高斯分布：高斯分布：a，n n2 2 ;高斯分布：高斯分布：-a，n2。 圖圖6-27完全同于完全同于圖圖5-22。之后的分析完全同之后的分析完全同雙極雙極性基帶信號傳輸系統(tǒng)的性基帶信號傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能，為簡便起，為簡便起見，直接給出結(jié)論。見，直接給出結(jié)論。 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1

59、0652PSK系統(tǒng)的系統(tǒng)的最佳判決門限最佳判決門限電平為：電平為：0dUreerP21式中，式中， 為解調(diào)器輸入信噪比。在大信噪比下，上式為解調(diào)器輸入信噪比。在大信噪比下，上式成為：成為： 在最佳門限時，在最佳門限時，2PSK系統(tǒng)的系統(tǒng)的誤碼率誤碼率為：為：結(jié)論：結(jié)論：11erfcerfc222enaPr222nar（6.4-22） （6.4-21） （6.4-20） 第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-10666.4.2 6.4.2 二進制差分相移鍵控（二進制差分相移鍵控（2DPSK）1. 1. 一般原理及實現(xiàn)方法一般原理及實現(xiàn)方法 2DPSK不是利用載

60、波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息，而不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的是用前后碼元的相對載波相位相對載波相位值傳送數(shù)字信息。值傳送數(shù)字信息。所謂相對載所謂相對載波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。 001，數(shù)字信息“ ”，數(shù)字信息“”關(guān)鍵：關(guān)鍵：基帶信號基帶信號“1”、“0”與初相之間不存在與初相之間不存在一一對應(yīng)關(guān)系一一對應(yīng)關(guān)系第第6 6章章 數(shù)字信號的頻帶傳輸數(shù)字信號的頻帶傳輸通信原理2022-5-1067討論：討論：基帶信號基帶信號“1”、“0”與初相之間不存在一一對應(yīng)關(guān)系（絕與初相之間不存在一一對應(yīng)關(guān)系（絕對關(guān)系），而是相對