通信技術(shù)-71-二進制數(shù)字調(diào)制原理課件

數(shù)字帶通傳輸?shù)?章數(shù)字帶通傳輸?shù)?章二進制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理

2ASK2FSK2PSK/2DPSK二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較多進制數(shù)字調(diào)制原理和特點

本章內(nèi)容:

第7章數(shù)字調(diào)制

二進制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理本章內(nèi)容:第7章數(shù)字調(diào)數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號控制載波某個參數(shù)的過程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：包括調(diào)制/解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)。

振幅鍵控 頻移鍵控相移鍵控模擬調(diào)制法數(shù)字鍵控法二進制和多進制調(diào)制基本調(diào)制和新型調(diào)制方法分類AmplitudeShiftKeying

FrequencyShiftKeyingPhaseShiftKeyingASKPSKFSK概述數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號控制載波某個參數(shù)的過程。振幅

二進制數(shù)字調(diào)制原理§7.1二進制數(shù)字調(diào)制原理§7.1101101s(t)載波2ASKt表達式：

2ASK

也稱

OOKtt原理：波形：單極性Tss(t)載波幅度§7.1.1

二進制振幅鍵控（2ASK）101101s(t)載波2ASKt表達式：2ASK產(chǎn)生模擬調(diào)制法鍵控法2ASK產(chǎn)生模擬調(diào)制法鍵控法

2ASK

解調(diào)

包絡檢波法

相干解調(diào)法2ASK解調(diào)包絡檢波法相干解調(diào)法

包絡檢波法的各點波形相呼應包絡檢波法的各點波形相呼應原理：波形：表達式：s(t)載波頻率§7.1.2

二進制頻移鍵控（2FSK）原理：s(t)載波頻率§7.1.2二進制頻移鍵控（2模擬調(diào)頻法：相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。鍵控法：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。

2FSK

產(chǎn)生特點：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡單、

產(chǎn)生的波形好、頻率穩(wěn)定度高。2FSK產(chǎn)生特點：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡單、

包絡檢波法

2FSK解調(diào)

0101s1s2包絡檢波法2FSK解調(diào)0101s1s2其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。

相干解調(diào)法其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。相干解調(diào)法

過零檢測法過零檢測法FSK應用：FSK應用：原理：波形：表達式：雙極性s(t)載波相位§7.1.3

二進制相移鍵控（2PSK）原理：雙極性s(t)載波相位§7.1.3二進制相移鍵

2PSK產(chǎn)生鍵控法

2PSK解調(diào)

模擬調(diào)制法2PSK產(chǎn)生鍵控法2PSK解調(diào)模擬調(diào)制法

2PSK解調(diào)原理框圖和各點波形：2PSK存在問題：解決方案：

DPSK

DifferentialPSK

載波相位模糊

倒π現(xiàn)象(反相工作)2PSK解調(diào)原理2PSK存在問題：解決方案：DPSK

利用前后相鄰碼元的載波相對相位表示信息。

矢量圖:B方式A方式基準——2PSK前一——2DPSK

原理：§7.1.4

二進制差分相移鍵控

（2DPSK）利用前后相鄰碼元的載波相對相

波形:示例:

差分編碼規(guī)則：⊕為模2加bn-1為bn的前一碼元最初bn-1可任意設定波形:示例:差分編碼規(guī)則：⊕為模2加

2DPSK產(chǎn)生構(gòu)思2DPSK

解調(diào)模型（差分編碼）2DPSK產(chǎn)生構(gòu)思2DPSK解調(diào)模型（差分編碼）（1）2DPSK相干解調(diào)+碼反變換法相位模糊消除影響（1）2DPSK相干解調(diào)+碼反變換法相位消除影響（2）

2DPSK差分相干解調(diào)(相位比較)法相乘器起著相位比較的作用（2）2DPSK差分相干解調(diào)(相位比較)法相乘器起

分析目的：B和

fc

分析方法：借助于基帶信號的功率譜

PowerSpectralDensity§7.1.5二進制數(shù)字已調(diào)信號的功率譜(PSD)分析目的：B和fc 分析方法：借助于基帶信號的功率譜設Ps(f)

——s(t)的PSDP2ASK(f)——2ASK信號的PSD則1

2ASK信號的功率譜密度可見，P2ASK(f)

是Ps(f)的線性搬移（屬線性調(diào)制）。單極性設Ps(f)——s(t)的PSD基帶帶寬基帶帶寬fB=1/TB=RBfB=1/TB=RB

2PSK信號的頻譜與2ASK的十分相似；帶寬也是基帶信號帶寬的兩倍：區(qū)別僅在于當P=1/2時，譜中無離散譜（即載波分量）。2

2PSK/2DPSK信號的功率譜密度雙極性22PSK/2DPSK信號的功率譜密度雙極性3

2FSK信號的功率譜密度32FSK信號的功率譜密度

連續(xù)譜形狀隨著兩個載頻之差的大小而變化

譜零點帶寬：連續(xù)譜形狀隨著兩個載頻之差的大小而變化譜零點帶寬：

數(shù)字帶通傳輸?shù)?章數(shù)字帶通傳輸?shù)?章二進制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理

2ASK2FSK2PSK/2DPSK二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較多進制數(shù)字調(diào)制原理和特點

本章內(nèi)容:

第7章數(shù)字調(diào)制

二進制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理本章內(nèi)容:第7章數(shù)字調(diào)數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號控制載波某個參數(shù)的過程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：包括調(diào)制/解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)。

振幅鍵控 頻移鍵控相移鍵控模擬調(diào)制法數(shù)字鍵控法二進制和多進制調(diào)制基本調(diào)制和新型調(diào)制方法分類AmplitudeShiftKeying

FrequencyShiftKeyingPhaseShiftKeyingASKPSKFSK概述數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號控制載波某個參數(shù)的過程。振幅

二進制數(shù)字調(diào)制原理§7.1二進制數(shù)字調(diào)制原理§7.1101101s(t)載波2ASKt表達式：

2ASK

也稱

OOKtt原理：波形：單極性Tss(t)載波幅度§7.1.1

二進制振幅鍵控（2ASK）101101s(t)載波2ASKt表達式：2ASK產(chǎn)生模擬調(diào)制法鍵控法2ASK產(chǎn)生模擬調(diào)制法鍵控法

2ASK

解調(diào)

包絡檢波法

相干解調(diào)法2ASK解調(diào)包絡檢波法相干解調(diào)法

包絡檢波法的各點波形相呼應包絡檢波法的各點波形相呼應原理：波形：表達式：s(t)載波頻率§7.1.2

二進制頻移鍵控（2FSK）原理：s(t)載波頻率§7.1.2二進制頻移鍵控（2模擬調(diào)頻法：相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。鍵控法：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。

2FSK

產(chǎn)生特點：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡單、

產(chǎn)生的波形好、頻率穩(wěn)定度高。2FSK產(chǎn)生特點：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡單、

包絡檢波法

2FSK解調(diào)

0101s1s2包絡檢波法2FSK解調(diào)0101s1s2其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。

相干解調(diào)法其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。相干解調(diào)法

過零檢測法過零檢測法FSK應用：FSK應用：原理：波形：表達式：雙極性s(t)載波相位§7.1.3

二進制相移鍵控（2PSK）原理：雙極性s(t)載波相位§7.1.3二進制相移鍵

2PSK產(chǎn)生鍵控法

2PSK解調(diào)

模擬調(diào)制法2PSK產(chǎn)生鍵控法2PSK解調(diào)模擬調(diào)制法

2PSK解調(diào)原理框圖和各點波形：2PSK存在問題：解決方案：

DPSK

DifferentialPSK

載波相位模糊

倒π現(xiàn)象(反相工作)2PSK解調(diào)原理2PSK存在問題：解決方案：DPSK

利用前后相鄰碼元的載波相對相位表示信息。

矢量圖:B方式A方式基準——2PSK前一——2DPSK

原理：§7.1.4

二進制差分相移鍵控

（2DPSK）利用前后相鄰碼元的載波相對相

波形:示例:

差分編碼規(guī)則：⊕為模2加bn-1為bn的前一碼元最初bn-1可任意設定波形:示例:差分編碼規(guī)則：⊕為模2加

2DPSK產(chǎn)生構(gòu)思2DPSK

解調(diào)模型（差分編碼）2DPSK產(chǎn)生構(gòu)思2DPSK解調(diào)模型（差分編碼）（1）2DPSK相干解調(diào)+碼反變換法相位模糊消除影響（1）2DPSK相干解調(diào)+碼反變換法相位消除影響（2）

2DPSK差分相干解調(diào)(相位比較)法相乘器起著相位比較的作用（2）2DPSK差分相干解調(diào)(相位比較)法相乘器起

分析目的：B和

fc

分析方法：借助于基帶信號的功率譜

PowerSpectralDensity§7.1.5二進制數(shù)字已調(diào)信號的功率譜(PSD)分析目的：B和fc 分析方法：借助于基帶信號的功率譜設Ps(f)

——s(t)的PSDP2ASK(f)——2ASK信號的PSD則1

2ASK信號的功率譜密度可見，P2ASK(f)

是Ps(f)的線性搬移（屬線性調(diào)制）。單極性設Ps(f)——s(t)的PSD基帶帶寬基帶帶寬fB=1/