通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)

數(shù)字帶通傳輸

第7章樊昌信曹麗娜編著通信原理（第7版）數(shù)字帶通傳輸?shù)?章樊昌信曹麗娜編著通信原理（第二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理

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

本章內(nèi)容:

第7章數(shù)字調(diào)制

二進(jìn)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(hào)控制載波某個(gè)參數(shù)的過(guò)程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：包括調(diào)制/解調(diào)過(guò)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(jìn)制和多進(jìn)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(hào)控制載波某個(gè)參數(shù)的過(guò)程。振幅鍵控

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理§7.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理§7.1101101s(t)載波2ASKt表達(dá)式：

2ASK

也稱

OOKtt原理：波形：?jiǎn)螛O性Tss(t)載波幅度§7.1.1

二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）101101s(t)載波2ASKt表達(dá)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(luò)檢波法

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

包絡(luò)檢波法的各點(diǎn)波形相呼應(yīng)包絡(luò)檢波法的各點(diǎn)波形相呼應(yīng)原理：波形：表達(dá)式：s(t)載波頻率§7.1.2

二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）原理：s(t)載波頻率§7.1.2二進(jìn)制頻移鍵控（210式中g(shù)(t)－單個(gè)矩形脈沖，

Ts

－脈沖持續(xù)時(shí)間；

n和n分別是第n個(gè)信號(hào)碼元（1或0）的初始相位，通?？闪钇錇榱?。因此，2FSK信號(hào)的表達(dá)式可簡(jiǎn)化為10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(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡(jiǎn)單、

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

包絡(luò)檢波法

2FSK解調(diào)

0101s1s2包絡(luò)檢波法2FSK解調(diào)0101s1s2其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測(cè)法、過(guò)零檢測(cè)法等。

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

過(guò)零檢測(cè)法過(guò)零檢測(cè)法FSK應(yīng)用：FSK應(yīng)用：原理：波形：表達(dá)式：雙極性s(t)載波相位§7.1.3

二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）原理：雙極性s(t)載波相位§7.1.3二進(jìn)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(diǎn)波形：2PSK存在問(wèn)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(wèn)題：解決方案：DPSK

利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位表示信息。

矢量圖:B方式A方式基準(zhǔn)——2PSK前一——2DPSK

原理：§7.1.4

二進(jìn)制差分相移鍵控

（2DPSK）利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)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(shè)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(hào)的功率譜

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

——s(t)的PSDP2ASK(f)——2ASK信號(hào)的PSD則1

2ASK信號(hào)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(shè)Ps(f)——s(t)的PSD基帶帶寬基帶帶寬fB=1/TB=RBfB=1/TB=RB

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

2PSK/2DPSK信號(hào)的功率譜密度雙極性22PSK/2DPSK信號(hào)的功率譜密度雙極性3

2FSK信號(hào)的功率譜密度32FSK信號(hào)的功率譜密度

連續(xù)譜形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化

譜零點(diǎn)帶寬：連續(xù)譜形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化譜零點(diǎn)帶寬：

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能§7.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.2概述性能指標(biāo)：系統(tǒng)的誤碼率

Pe分析方法：借用數(shù)字基帶系統(tǒng)的方法和結(jié)論分析條件：恒參信道（傳輸系數(shù)取為K

）

信道噪聲是加性高斯白噪聲背景知識(shí)：

窄帶噪聲正弦波+窄帶噪聲概述性能指標(biāo)：系統(tǒng)的誤碼率Pea=kA§7.2.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能

2ASK---相干解調(diào)a=kA§7.2.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能2通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)

（均值a或0，方差n2），一維概率密度函數(shù)：nc(t)是高斯過(guò)程（0，n2）抽樣：x

~高斯發(fā)送“1”時(shí)發(fā)送“0”時(shí)（均值a或0，方差n2設(shè)判決門限為b，則判決規(guī)則為：b

咦？

好像與

單極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似！

西安電子科技大學(xué)

設(shè)判決門限為b，則判決規(guī)則為：b咦？

好像與

單極因此，借助單極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：=單極性基帶信號(hào)+高斯噪聲可方便地得到2ASK-相干系統(tǒng)的分析結(jié)果：借用：因此，借助單極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：=單極性基帶信號(hào)+高斯噪2ASK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1時(shí)解調(diào)器輸入端信噪比2ASK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1時(shí)解調(diào)器

2ASK---包絡(luò)檢波~正弦波+窄帶高斯噪聲~窄帶高斯噪聲包絡(luò)檢波器

整流---低通2ASK---包絡(luò)檢波~正弦波+窄帶高斯噪聲~窄帶高斯當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為當(dāng)發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為

~廣義瑞利分布~瑞利分布式中，n2為窄帶高斯噪聲n(t)的方差。當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為~廣義瑞利分布~設(shè)判決門限為b

，判決規(guī)則為：發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為利用MarcumQ函數(shù)：設(shè)判決門限為b，判決規(guī)則為：發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為

r=a2/2n2

信號(hào)噪聲功率比

b0=b/n

歸一化門限值則P(0/1)可借助MarcumQ函數(shù)表示為發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為r=a2/2n2信號(hào)噪聲功率比則P(0/1系統(tǒng)的總誤碼率為當(dāng)P(1)=P(0)

時(shí)，有包檢系統(tǒng)的Pe取決于信噪比r和歸一化門限值b0系統(tǒng)的總誤碼率為當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有包檢系統(tǒng)求最佳判決門限，令：

當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有最佳判決門限:歸一化最佳判決門限:求最佳判決門限，令：當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有最佳判決門實(shí)際情況

——系統(tǒng)工作在大信噪比情況下，∴最佳門限應(yīng)?。?/p>

此時(shí)，系統(tǒng)的總誤碼率為：當(dāng)r

時(shí)，上式的下界為：實(shí)際情況當(dāng)r時(shí)，上式的下界為：歸納歸納接收端帶通濾波器帶寬為：

帶通濾波器輸出噪聲平均功率為： 信噪比為：解例接收端帶通濾波器帶寬為：解例(1)同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

(2)包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

評(píng)注(1)同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為評(píng)注§7.2.22FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能

相干解調(diào)§7.2.22FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能相干解調(diào)n1(t)和n2(t)是ni(t)經(jīng)過(guò)上、下帶通濾波器的輸出噪聲—窄帶高斯噪聲均值同為0方差同為n2只是中心頻率不同而已發(fā)“1”時(shí)：n1(t)和n2(t)是ni(t)經(jīng)過(guò)上、下帶通均值同為0只

經(jīng)過(guò)相干解調(diào)后，送入抽樣判決器的兩路波形分別為：上支路下支路

式中，n1c(t)

和n2c(t)

均為低通型高斯噪聲，(0，n2) 式中，n1c(t)和n2c(t)均為低通型高斯噪聲，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為判決規(guī)則發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為判決r

>>1時(shí)發(fā)“0”

錯(cuò)判為“1”的概率

2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為

西安電子科技大學(xué)

r>>1時(shí)發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率2FSK

包絡(luò)檢波器

包絡(luò)檢波器發(fā)“1”

符號(hào)（對(duì)應(yīng)1）時(shí)：

2FSK---包絡(luò)檢波包絡(luò)包絡(luò)發(fā)“1”符號(hào)（對(duì)應(yīng)1）時(shí)：~廣義瑞利分布~瑞利分布一維概率密度函數(shù)分別為：上支路下支路判決規(guī)則~廣義瑞利分布~瑞利分布一維概率密度函數(shù)分別為：上支路下發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為根據(jù)MarcumQ函數(shù)的性質(zhì):可得：令代入上式，簡(jiǎn)化為：根據(jù)MarcumQ函數(shù)的性質(zhì):可得：令代入上式，簡(jiǎn)化為：對(duì)比：2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率因此，2FSK-包絡(luò)檢波系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為對(duì)比：2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率因此，2FSK-包（2）上、下支路帶通濾波器(BPF)的帶寬近似為：解例（2）上、下支路帶通濾波器(BPF)的帶寬近似為：解例（3）同步解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率:

∵信道輸出端信噪比為6dB（即4），∴帶通濾波器輸出端（解調(diào)器輸入端)的信噪比為：因此，包絡(luò)檢波時(shí)系統(tǒng)的誤碼率：（3）同步解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率:∵信道輸出端信噪比為6d在任意一個(gè)TB內(nèi)，2PSK和2DPSK都可表示為：2PSK

信號(hào)2DPSK

信號(hào)原始數(shù)字信息（絕對(duì)碼）相對(duì)碼§7.2.32PSK/2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能在任意一個(gè)TB內(nèi)，2PSK和2DPSK都可表示為：2PS

1

2PSK相干解調(diào)系統(tǒng)12PSK相干解調(diào)系統(tǒng)因此，x(t)的一維概率密度函數(shù)為:高斯噪聲(0，n2)高斯噪聲(a，n2)因此，x(t)的一維概率密度函數(shù)為:高斯噪聲高斯噪聲與雙極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似=雙極性基帶信號(hào)+高斯噪聲可見與雙極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似=雙極性基帶信號(hào)因此，借助雙極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：可方便地得到2PSK-相干系統(tǒng)的分析結(jié)果：因此，借助雙極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：可方便地得到2PSK-相2PSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率：r>>1時(shí)解調(diào)器輸入端信噪比2PSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率：r>>1時(shí)解調(diào)器f點(diǎn)：絕對(duì)碼序列。只需在Pe2PSK基礎(chǔ)上考慮碼反變換器

對(duì)誤碼率的影響即可。e點(diǎn)：相對(duì)碼序列。由2PSK誤碼率公式來(lái)確定：f點(diǎn)：絕對(duì)碼序列。只需在Pe2PSK基礎(chǔ)上考慮碼反變換器e點(diǎn)（無(wú)誤碼）

（bn錯(cuò)1個(gè)碼）（bn連錯(cuò)2個(gè)碼）（bn連錯(cuò)n個(gè)碼）an總是錯(cuò)2個(gè)碼反變換器對(duì)誤碼的影響：an錯(cuò)2個(gè)（無(wú)誤碼）（bn錯(cuò)1個(gè)碼）（bn連錯(cuò)2個(gè)碼）（bn連在大信噪比（r

>>1）時(shí)，Pe<<1，因此：條件：假設(shè)每個(gè)

相對(duì)碼出錯(cuò)概率相等且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立

2DPSK相干+碼反變換系統(tǒng)的誤碼率：式中：在大信噪比（r>>1）時(shí)，Pe<<1，因此：條件：2

3

2DPSK

差分相干解調(diào)(相位比較）

兩者獨(dú)立32DPSK差分相干解調(diào)(相位比較）兩者則低通濾波器的輸出為:經(jīng)抽樣后的樣值為:x>0，判為“1”——正確

x

0

，判為“0”——錯(cuò)誤判決則低通濾波器的輸出為:經(jīng)抽樣后的樣值為:x>0，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為：利用恒等式令上式中則，，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為：，，R12R22令簡(jiǎn)化

為R12R22令簡(jiǎn)

由隨機(jī)信號(hào)理論可知：R1的一維分布服從廣義瑞利分布，

R2的一維分布服從瑞利分布，其概率密度函數(shù)分別為： 將以上兩式代入： 可得： 由隨機(jī)信號(hào)理論可知：R1的一維分布服從廣義瑞利分布，2DPSK-差分相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為：發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為：2DPSK-差分相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為：發(fā)“0”錯(cuò)判為(1)接收端帶通濾波器的帶寬為:輸出噪聲功率:

可得:由解例(1)接收端帶通濾波器的帶寬為:可得:由解例因此，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為：（2）相干解調(diào)-碼反變換的2DPSK系統(tǒng)：即有：查誤差函數(shù)表，可得由r=a2/2n2可得接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率：因此，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為：（2）相干解調(diào)-碼反變換配套輔導(dǎo)教材：

曹麗娜樊昌信

編著

國(guó)防工業(yè)出版社

整理知識(shí)歸納結(jié)論梳理關(guān)系引導(dǎo)主線剖析難點(diǎn)解惑疑點(diǎn)強(qiáng)化重點(diǎn)點(diǎn)擊考點(diǎn)配套輔導(dǎo)教材：§7.3

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能比較

§7.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

1

誤碼率——可靠性

1誤碼率——可靠性討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK

大信噪比(r>>1)時(shí),兩者性能相差不大。討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK大信噪比(rB2FSK不僅與基帶信號(hào)帶寬有關(guān)，且與兩個(gè)載頻之差有關(guān)。設(shè)基帶信號(hào)的譜零點(diǎn)帶寬為RB=1/TS，則有：在RB一定時(shí)，2FSK的頻帶利用率最低，有效性最差。

2

頻帶帶寬——有效性

B2FSK不僅與基帶信號(hào)帶寬有關(guān)，且與兩個(gè)載頻之差有關(guān)。設(shè)基2ASK：2PSK：2FSK：

3

對(duì)信道特性變化的敏感性

2ASK：2PSK：2FSK：3對(duì)信道特性變化的

通常，非相干方式比

相干方式簡(jiǎn)單。這是因?yàn)橄喔山庹{(diào)需要提取相干載波，故設(shè)備相對(duì)復(fù)雜些，成本也略高。

4

設(shè)備的復(fù)雜度綜述通常，非相干方式比相干方式簡(jiǎn)單。4設(shè)配套輔導(dǎo)教材：

曹麗娜樊昌信

編著

國(guó)防工業(yè)出版社

整理知識(shí)歸納結(jié)論梳理關(guān)系引導(dǎo)主線剖析難點(diǎn)解惑疑點(diǎn)強(qiáng)化重點(diǎn)點(diǎn)擊考點(diǎn)配套輔導(dǎo)教材：多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.4

引言二進(jìn)制：每個(gè)碼元只攜帶

1

bit

信息Mlog2M西安電子科技大學(xué)通院引言二進(jìn)制：每個(gè)碼元只攜帶1bit信息Mlog通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)MASK可看成是二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§7.4.1

多進(jìn)制振幅鍵控（MASK）

4ASK信號(hào)振幅有4種取值，每個(gè)碼元含2bit。MASK可看成是二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§7

MASK調(diào)制:與2ASK的產(chǎn)生方法相似，區(qū)別在于:發(fā)送端輸入的二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)需要先經(jīng)過(guò)電平變換器轉(zhuǎn)換為M電平的基帶脈沖，然后再去調(diào)制。

MASK解調(diào):與2ASK信號(hào)解調(diào)也相似，有相干和非相干解調(diào)兩種。MASK調(diào)制:與2ASK的產(chǎn)生方法相似，區(qū)別在于:MASK信號(hào)的功率譜與2ASK信號(hào)具有相似的形式;譜零點(diǎn)帶寬是M進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)帶寬的兩倍。在

Rb相同時(shí)，MASK信號(hào)帶寬是2ASK的1/log2M倍。

MASK的抗噪聲能力差，

常用多進(jìn)制正交振幅調(diào)制（MQAM）來(lái)代替。MASK信號(hào)的功率譜與2ASK信號(hào)具有相似的形式;MFSK可視為2FSK方式的推廣。

4FSK采用

4種不同的頻率分別表示雙比特信息：§7.4.2

多進(jìn)制頻移鍵控（MFSK）MFSK可視為2FSK方式的推廣。4FSK采用4種不MFSK調(diào)制與解調(diào)的原理框圖：MFSK調(diào)制與解調(diào)的原理框圖：要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MFSK信號(hào)占用較寬的頻帶，信道頻帶利用率不高。MFSK一般用于

調(diào)制速率(1/TB)

不高的衰落信道傳輸場(chǎng)合。要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MF利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。

信號(hào)矢量圖（星座圖）：§7.4.3

多進(jìn)制相移鍵控（MPSK）1

基本概念利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。信號(hào)矢量圖（星座圖）通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)24PSK調(diào)制

QPSK的每一種載波相位代表兩個(gè)比特：

（00、01、10或

11）兩個(gè)比特的組合稱做雙比特碼元，記為ab24PSK調(diào)制QPSK的每一種載波相位代表兩個(gè)比1）雙比特與載波相位的關(guān)系矢量圖

注：對(duì)應(yīng)關(guān)系可有不同規(guī)定，但相鄰碼組應(yīng)符合格雷碼編碼規(guī)則1）雙比特與載波相位的關(guān)系矢量圖注：對(duì)應(yīng)關(guān)系可有不同規(guī)定波形

波形正交調(diào)相法2）

QPSK調(diào)制正交調(diào)相法2）QPSK調(diào)制根據(jù)當(dāng)時(shí)的雙比特ab，選相電路從候選的4個(gè)相位中選擇相應(yīng)相位的載波輸出。相位選擇法abB方式原理：根據(jù)當(dāng)時(shí)的雙比特ab，選相電路從候選的4個(gè)相位中選

解決方案：采用四相相對(duì)相位調(diào)制，即QDPSK。

存在問(wèn)題：存在900的相位模糊（0,90,180,270）

原理：分解為兩路2PSK信號(hào)的相干解調(diào)。3QPSK解調(diào)解決方案：采用四相相對(duì)相位調(diào)制，即QDPSK。存在問(wèn)題：跳變周期2Tb帶寬B=Rb

QPSK

特點(diǎn)：

相位跳變：0°,±90°,±180°跳變周期2TbQPSK特點(diǎn)：相位跳變：0°,±最大相位跳變180°，使限帶的QPSK信號(hào)包絡(luò)起伏很大，并出現(xiàn)包絡(luò)零點(diǎn)。頻譜擴(kuò)展大，旁瓣對(duì)鄰道干擾大。

QPSK

缺點(diǎn)：

最大相位跳變180°，使限帶的QPSK信號(hào)包絡(luò)起伏很大，并出

改進(jìn)思路：

QPSK相位路徑

最大相位跳變180°改進(jìn)思路：QPSK相位路徑最大相位跳變18

改進(jìn)思路：

信號(hào)點(diǎn)不作對(duì)角線移動(dòng)即雙比特ab不同時(shí)跳變改進(jìn)思路：信號(hào)點(diǎn)不作對(duì)角線移動(dòng)

改進(jìn)思路：

信號(hào)點(diǎn)不作對(duì)角線移動(dòng)即雙比特ab不同時(shí)跳變OQPSK相位路徑

相位跳變

0或±90°4

OQPSK

(偏置或交錯(cuò)QPSK，OffsetQPSK)

如何實(shí)現(xiàn)？

見下圖改進(jìn)思路：信號(hào)點(diǎn)不作對(duì)角線移動(dòng)OQPSK相位路徑OQPSKOQPSK

限帶QPSK

與限帶OQPSK

對(duì)比：

最大相位跳變180°

——包絡(luò)起伏大——頻譜擴(kuò)展大相位跳變周期2Tb

最大相位跳變90°——包絡(luò)起伏小——頻譜擴(kuò)展小相位跳變周期Tb影響主瓣帶寬限帶QPSK與限帶OQPSK對(duì)比：最大相位跳變1由兩個(gè)相差/4的QPSK星座圖交替產(chǎn)生：A方式:

0°,±90°,180°

B方式:±45°,±135°5

/4-QPSK

原理和特點(diǎn)：

由兩個(gè)相差/4的QPSK星座圖交替產(chǎn)生：5/4-4-QPSK優(yōu)勢(shì)：4-QPSK優(yōu)勢(shì)：原理與2DPSK

類似：利用相鄰碼元載波的相對(duì)相位

變化表示數(shù)字信息。QDPSK與QPSK的關(guān)系，如同2DPSK與2PSK關(guān)系4DPSK也稱QDPSK§7.4.4

多進(jìn)制差分相移鍵控

（MDPSK

）1

基本原理QDPSK的矢量圖與QPSK的矢量圖相似——只是參考相位

是前一碼元的載波相位原理與2DPSK類似：利用相鄰碼元載波的相對(duì)相位矢量圖

前一碼元載波相位矢量圖前一碼元波形

波形

也有正交調(diào)相法和相位選擇法差分

編碼將絕對(duì)碼ab

?相對(duì)碼cd

碼變換+絕對(duì)調(diào)相原理圖B方式僅需在QPSK調(diào)制器基礎(chǔ)上增添差分編碼（碼變換）2

QDPSK調(diào)制也有正交調(diào)相法和相位選擇法差分編碼將絕對(duì)碼cdabQDPSKB方式

相干解調(diào)（極性比較）+碼反變換將相對(duì)碼cd

?絕對(duì)碼ab差分

譯碼3

QDPSK解調(diào)cdabQDPSKB方式相干解調(diào)（極性比較）+碼反變換將相B差分相干解調(diào)（相位比較法）B差分相干解調(diào)（相位比較法）多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

的抗噪聲性能§7.5多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

的抗噪聲性能§7.5

回顧：二進(jìn)制調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能回顧：二進(jìn)制調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

抑制載波MASK-相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:M=2時(shí):Per(dB)輸入信噪功率比

-噪聲功率Ps

-信號(hào)碼元功率-解調(diào)器抑制載波MASK-相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:M=2時(shí):P

MFSK–非相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:(a)非相干解調(diào)rbPe——每比特的信噪功率比MFSK–非相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:(a)非相干解調(diào)rb

MFSK–相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:(b)相干解調(diào)Perb比較相干和非相干解調(diào)的誤碼率，當(dāng)log2M>7時(shí)，誤碼率的上界都可表示為：MFSK–相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:(b)相干解調(diào)PerbMPSK(M≥4)相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:MDPSK(M≥4)相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:OQPSK的抗噪聲性能和QPSK完全一樣。MPSK(M≥4)相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率:MDPSK(Perb

(dB)Perb(dB)MDPSK系統(tǒng)的誤碼率MPSK系統(tǒng)的誤碼率Perb(dB)Perb(dB)MDPSK系統(tǒng)的誤碼率

數(shù)字帶通傳輸

第7章樊昌信曹麗娜編著通信原理（第7版）數(shù)字帶通傳輸?shù)?章樊昌信曹麗娜編著通信原理（第二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制/解調(diào)原理

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

本章內(nèi)容:

第7章數(shù)字調(diào)制

二進(jìn)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(hào)控制載波某個(gè)參數(shù)的過(guò)程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：包括調(diào)制/解調(diào)過(guò)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(jìn)制和多進(jìn)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(hào)控制載波某個(gè)參數(shù)的過(guò)程。振幅鍵控

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理§7.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理§7.1101101s(t)載波2ASKt表達(dá)式：

2ASK

也稱

OOKtt原理：波形：?jiǎn)螛O性Tss(t)載波幅度§7.1.1

二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）101101s(t)載波2ASKt表達(dá)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(luò)檢波法

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

包絡(luò)檢波法的各點(diǎn)波形相呼應(yīng)包絡(luò)檢波法的各點(diǎn)波形相呼應(yīng)原理：波形：表達(dá)式：s(t)載波頻率§7.1.2

二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）原理：s(t)載波頻率§7.1.2二進(jìn)制頻移鍵控（2137式中g(shù)(t)－單個(gè)矩形脈沖，

Ts

－脈沖持續(xù)時(shí)間；

n和n分別是第n個(gè)信號(hào)碼元（1或0）的初始相位，通常可令其為零。因此，2FSK信號(hào)的表達(dá)式可簡(jiǎn)化為10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(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快、電路簡(jiǎn)單、

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

包絡(luò)檢波法

2FSK解調(diào)

0101s1s2包絡(luò)檢波法2FSK解調(diào)0101s1s2其他解調(diào)方法：鑒頻法、差分檢測(cè)法、過(guò)零檢測(cè)法等。

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

過(guò)零檢測(cè)法過(guò)零檢測(cè)法FSK應(yīng)用：FSK應(yīng)用：原理：波形：表達(dá)式：雙極性s(t)載波相位§7.1.3

二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）原理：雙極性s(t)載波相位§7.1.3二進(jìn)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(diǎn)波形：2PSK存在問(wèn)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(wèn)題：解決方案：DPSK

利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位表示信息。

矢量圖:B方式A方式基準(zhǔn)——2PSK前一——2DPSK

原理：§7.1.4

二進(jìn)制差分相移鍵控

（2DPSK）利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)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(shè)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(hào)的功率譜

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

——s(t)的PSDP2ASK(f)——2ASK信號(hào)的PSD則1

2ASK信號(hào)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(shè)Ps(f)——s(t)的PSD基帶帶寬基帶帶寬fB=1/TB=RBfB=1/TB=RB

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

2PSK/2DPSK信號(hào)的功率譜密度雙極性22PSK/2DPSK信號(hào)的功率譜密度雙極性3

2FSK信號(hào)的功率譜密度32FSK信號(hào)的功率譜密度

連續(xù)譜形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化

譜零點(diǎn)帶寬：連續(xù)譜形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化譜零點(diǎn)帶寬：

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能§7.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.2概述性能指標(biāo)：系統(tǒng)的誤碼率

Pe分析方法：借用數(shù)字基帶系統(tǒng)的方法和結(jié)論分析條件：恒參信道（傳輸系數(shù)取為K

）

信道噪聲是加性高斯白噪聲背景知識(shí)：

窄帶噪聲正弦波+窄帶噪聲概述性能指標(biāo)：系統(tǒng)的誤碼率Pea=kA§7.2.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能

2ASK---相干解調(diào)a=kA§7.2.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能2通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)

（均值a或0，方差n2），一維概率密度函數(shù)：nc(t)是高斯過(guò)程（0，n2）抽樣：x

~高斯發(fā)送“1”時(shí)發(fā)送“0”時(shí)（均值a或0，方差n2設(shè)判決門限為b，則判決規(guī)則為：b

咦？

好像與

單極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似！

西安電子科技大學(xué)

設(shè)判決門限為b，則判決規(guī)則為：b咦？

好像與

單極因此，借助單極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：=單極性基帶信號(hào)+高斯噪聲可方便地得到2ASK-相干系統(tǒng)的分析結(jié)果：借用：因此，借助單極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：=單極性基帶信號(hào)+高斯噪2ASK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1時(shí)解調(diào)器輸入端信噪比2ASK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1時(shí)解調(diào)器

2ASK---包絡(luò)檢波~正弦波+窄帶高斯噪聲~窄帶高斯噪聲包絡(luò)檢波器

整流---低通2ASK---包絡(luò)檢波~正弦波+窄帶高斯噪聲~窄帶高斯當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為當(dāng)發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為

~廣義瑞利分布~瑞利分布式中，n2為窄帶高斯噪聲n(t)的方差。當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出為~廣義瑞利分布~設(shè)判決門限為b

，判決規(guī)則為：發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為利用MarcumQ函數(shù)：設(shè)判決門限為b，判決規(guī)則為：發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為

r=a2/2n2

信號(hào)噪聲功率比

b0=b/n

歸一化門限值則P(0/1)可借助MarcumQ函數(shù)表示為發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為r=a2/2n2信號(hào)噪聲功率比則P(0/1系統(tǒng)的總誤碼率為當(dāng)P(1)=P(0)

時(shí)，有包檢系統(tǒng)的Pe取決于信噪比r和歸一化門限值b0系統(tǒng)的總誤碼率為當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有包檢系統(tǒng)求最佳判決門限，令：

當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有最佳判決門限:歸一化最佳判決門限:求最佳判決門限，令：當(dāng)P(1)=P(0)時(shí)，有最佳判決門實(shí)際情況

——系統(tǒng)工作在大信噪比情況下，∴最佳門限應(yīng)?。?/p>

此時(shí)，系統(tǒng)的總誤碼率為：當(dāng)r

時(shí)，上式的下界為：實(shí)際情況當(dāng)r時(shí)，上式的下界為：歸納歸納接收端帶通濾波器帶寬為：

帶通濾波器輸出噪聲平均功率為： 信噪比為：解例接收端帶通濾波器帶寬為：解例(1)同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

(2)包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

評(píng)注(1)同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為評(píng)注§7.2.22FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能

相干解調(diào)§7.2.22FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能相干解調(diào)n1(t)和n2(t)是ni(t)經(jīng)過(guò)上、下帶通濾波器的輸出噪聲—窄帶高斯噪聲均值同為0方差同為n2只是中心頻率不同而已發(fā)“1”時(shí)：n1(t)和n2(t)是ni(t)經(jīng)過(guò)上、下帶通均值同為0只

經(jīng)過(guò)相干解調(diào)后，送入抽樣判決器的兩路波形分別為：上支路下支路

式中，n1c(t)

和n2c(t)

均為低通型高斯噪聲，(0，n2) 式中，n1c(t)和n2c(t)均為低通型高斯噪聲，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為判決規(guī)則發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為判決r

>>1時(shí)發(fā)“0”

錯(cuò)判為“1”的概率

2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為

西安電子科技大學(xué)

r>>1時(shí)發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率2FSK

包絡(luò)檢波器

包絡(luò)檢波器發(fā)“1”

符號(hào)（對(duì)應(yīng)1）時(shí)：

2FSK---包絡(luò)檢波包絡(luò)包絡(luò)發(fā)“1”符號(hào)（對(duì)應(yīng)1）時(shí)：~廣義瑞利分布~瑞利分布一維概率密度函數(shù)分別為：上支路下支路判決規(guī)則~廣義瑞利分布~瑞利分布一維概率密度函數(shù)分別為：上支路下發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為根據(jù)MarcumQ函數(shù)的性質(zhì):可得：令代入上式，簡(jiǎn)化為：根據(jù)MarcumQ函數(shù)的性質(zhì):可得：令代入上式，簡(jiǎn)化為：對(duì)比：2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率因此，2FSK-包絡(luò)檢波系統(tǒng)的總誤碼率為r>>1發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為對(duì)比：2FSK-相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率因此，2FSK-包（2）上、下支路帶通濾波器(BPF)的帶寬近似為：解例（2）上、下支路帶通濾波器(BPF)的帶寬近似為：解例（3）同步解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率:

∵信道輸出端信噪比為6dB（即4），∴帶通濾波器輸出端（解調(diào)器輸入端)的信噪比為：因此，包絡(luò)檢波時(shí)系統(tǒng)的誤碼率：（3）同步解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率:∵信道輸出端信噪比為6d在任意一個(gè)TB內(nèi)，2PSK和2DPSK都可表示為：2PSK

信號(hào)2DPSK

信號(hào)原始數(shù)字信息（絕對(duì)碼）相對(duì)碼§7.2.32PSK/2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能在任意一個(gè)TB內(nèi)，2PSK和2DPSK都可表示為：2PS

1

2PSK相干解調(diào)系統(tǒng)12PSK相干解調(diào)系統(tǒng)因此，x(t)的一維概率密度函數(shù)為:高斯噪聲(0，n2)高斯噪聲(a，n2)因此，x(t)的一維概率密度函數(shù)為:高斯噪聲高斯噪聲與雙極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似=雙極性基帶信號(hào)+高斯噪聲可見與雙極性

基帶系統(tǒng)

的

情況類似=雙極性基帶信號(hào)因此，借助雙極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：可方便地得到2PSK-相干系統(tǒng)的分析結(jié)果：因此，借助雙極性基帶系統(tǒng)的分析結(jié)果：可方便地得到2PSK-相2PSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率：r>>1時(shí)解調(diào)器輸入端信噪比2PSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率：r>>1時(shí)解調(diào)器f點(diǎn)：絕對(duì)碼序列。只需在Pe2PSK基礎(chǔ)上考慮碼反變換器

對(duì)誤碼率的影響即可。e點(diǎn)：相對(duì)碼序列。由2PSK誤碼率公式來(lái)確定：f點(diǎn)：絕對(duì)碼序列。只需在Pe2PSK基礎(chǔ)上考慮碼反變換器e點(diǎn)（無(wú)誤碼）

（bn錯(cuò)1個(gè)碼）（bn連錯(cuò)2個(gè)碼）（bn連錯(cuò)n個(gè)碼）an總是錯(cuò)2個(gè)碼反變換器對(duì)誤碼的影響：an錯(cuò)2個(gè)（無(wú)誤碼）（bn錯(cuò)1個(gè)碼）（bn連錯(cuò)2個(gè)碼）（bn連在大信噪比（r

>>1）時(shí)，Pe<<1，因此：條件：假設(shè)每個(gè)

相對(duì)碼出錯(cuò)概率相等且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立

2DPSK相干+碼反變換系統(tǒng)的誤碼率：式中：在大信噪比（r>>1）時(shí)，Pe<<1，因此：條件：2

3

2DPSK

差分相干解調(diào)(相位比較）

兩者獨(dú)立32DPSK差分相干解調(diào)(相位比較）兩者則低通濾波器的輸出為:經(jīng)抽樣后的樣值為:x>0，判為“1”——正確

x

0

，判為“0”——錯(cuò)誤判決則低通濾波器的輸出為:經(jīng)抽樣后的樣值為:x>0，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為：利用恒等式令上式中則，，發(fā)“1”錯(cuò)判為“0”的概率為：，，R12R22令簡(jiǎn)化

為R12R22令簡(jiǎn)

由隨機(jī)信號(hào)理論可知：R1的一維分布服從廣義瑞利分布，

R2的一維分布服從瑞利分布，其概率密度函數(shù)分別為： 將以上兩式代入： 可得： 由隨機(jī)信號(hào)理論可知：R1的一維分布服從廣義瑞利分布，2DPSK-差分相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為：發(fā)“0”錯(cuò)判為“1”的概率為：2DPSK-差分相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為：發(fā)“0”錯(cuò)判為(1)接收端帶通濾波器的帶寬為:輸出噪聲功率:

可得:由解例(1)接收端帶通濾波器的帶寬為:可得:由解例因此，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為：（2）相干解調(diào)-碼反變換的2DPSK系統(tǒng)：即有：查誤差函數(shù)表，可得由r=a2/2n2可得接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率：因此，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為：（2）相干解調(diào)-碼反變換配套輔導(dǎo)教材：

曹麗娜樊昌信

編著

國(guó)防工業(yè)出版社

整理知識(shí)歸納結(jié)論梳理關(guān)系引導(dǎo)主線剖析難點(diǎn)解惑疑點(diǎn)強(qiáng)化重點(diǎn)點(diǎn)擊考點(diǎn)配套輔導(dǎo)教材：§7.3

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能比較

§7.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

1

誤碼率——可靠性

1誤碼率——可靠性討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK

大信噪比(r>>1)時(shí),兩者性能相差不大。討論2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK大信噪比(rB2FSK不僅與基帶信號(hào)帶寬有關(guān)，且與兩個(gè)載頻之差有關(guān)。設(shè)基帶信號(hào)的譜零點(diǎn)帶寬為RB=1/TS，則有：在RB一定時(shí)，2FSK的頻帶利用率最低，有效性最差。

2

頻帶帶寬——有效性

B2FSK不僅與基帶信號(hào)帶寬有關(guān)，且與兩個(gè)載頻之差有關(guān)。設(shè)基2ASK：2PSK：2FSK：

3

對(duì)信道特性變化的敏感性

2ASK：2PSK：2FSK：3對(duì)信道特性變化的

通常，非相干方式比

相干方式簡(jiǎn)單。這是因?yàn)橄喔山庹{(diào)需要提取相干載波，故設(shè)備相對(duì)復(fù)雜些，成本也略高。

4

設(shè)備的復(fù)雜度綜述通常，非相干方式比相干方式簡(jiǎn)單。4設(shè)配套輔導(dǎo)教材：

曹麗娜樊昌信

編著

國(guó)防工業(yè)出版社

整理知識(shí)歸納結(jié)論梳理關(guān)系引導(dǎo)主線剖析難點(diǎn)解惑疑點(diǎn)強(qiáng)化重點(diǎn)點(diǎn)擊考點(diǎn)配套輔導(dǎo)教材：多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)§7.4

引言二進(jìn)制：每個(gè)碼元只攜帶

1

bit

信息Mlog2M西安電子科技大學(xué)通院引言二進(jìn)制：每個(gè)碼元只攜帶1bit信息Mlog通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)MASK可看成是二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§7.4.1

多進(jìn)制振幅鍵控（MASK）

4ASK信號(hào)振幅有4種取值，每個(gè)碼元含2bit。MASK可看成是二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）的推廣。且有§7

MASK調(diào)制:與2ASK的產(chǎn)生方法相似，區(qū)別在于:發(fā)送端輸入的二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)需要先經(jīng)過(guò)電平變換器轉(zhuǎn)換為M電平的基帶脈沖，然后再去調(diào)制。

MASK解調(diào):與2ASK信號(hào)解調(diào)也相似，有相干和非相干解調(diào)兩種。MASK調(diào)制:與2ASK的產(chǎn)生方法相似，區(qū)別在于:MASK信號(hào)的功率譜與2ASK信號(hào)具有相似的形式;譜零點(diǎn)帶寬是M進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)帶寬的兩倍。在

Rb相同時(shí)，MASK信號(hào)帶寬是2ASK的1/log2M倍。

MASK的抗噪聲能力差，

常用多進(jìn)制正交振幅調(diào)制（MQAM）來(lái)代替。MASK信號(hào)的功率譜與2ASK信號(hào)具有相似的形式;MFSK可視為2FSK方式的推廣。

4FSK采用

4種不同的頻率分別表示雙比特信息：§7.4.2

多進(jìn)制頻移鍵控（MFSK）MFSK可視為2FSK方式的推廣。4FSK采用4種不MFSK調(diào)制與解調(diào)的原理框圖：MFSK調(diào)制與解調(diào)的原理框圖：要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MFSK信號(hào)占用較寬的頻帶，信道頻帶利用率不高。MFSK一般用于

調(diào)制速率(1/TB)

不高的衰落信道傳輸場(chǎng)合。要求載頻之間的距離足夠大，以便用濾波器分離不同頻率的譜。MF利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。

信號(hào)矢量圖（星座圖）：§7.4.3

多進(jìn)制相移鍵控（MPSK）1

基本概念利用載波的M種不同相位表示數(shù)字信息。信號(hào)矢量圖（星座圖）通信原理第7版第7章課件(樊昌信版)24PSK調(diào)制

QPSK的每一種載波相位代表兩個(gè)比特：

（00、01、10或

11）兩個(gè)比特的組合稱做雙比特碼元，記為ab24PSK調(diào)制QPSK的每一種載波相位代表兩個(gè)比1）雙比特與載波相位的關(guān)系矢量圖

注：對(duì)應(yīng)關(guān)系可有不同規(guī)定，但相鄰碼組應(yīng)符合格雷碼編碼規(guī)則1）雙比特與載波相位的關(guān)系矢量圖注：對(duì)應(yīng)關(guān)系可有不同規(guī)定