通信原理第7章二進(jìn)制調(diào)制原理

第7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字調(diào)制：把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字帶通信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）的過程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)：通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制；通過開關(guān)鍵控載波，通常稱為鍵控法。引言引言三種基本鍵控方式振幅鍵控頻移鍵控相移鍵控?cái)?shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制。

振幅鍵控 頻移鍵控相移鍵控7.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理7.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能7.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較7.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理7.5多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能章節(jié)內(nèi)容7.1二進(jìn)制調(diào)制原理1、二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）信號(hào)表達(dá)式：產(chǎn)生框圖：2ASK信號(hào)時(shí)間波形：7.1二進(jìn)制調(diào)制原理

一般表達(dá)式：其中：Ts

－碼元持續(xù)時(shí)間；g(t)－持續(xù)時(shí)間為Ts的基帶脈沖波形，通常假設(shè)是高度為1，寬度等于Ts的矩形脈沖；an

－第n個(gè)符號(hào)的電平取值。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2ASK解調(diào)方法：非相干解調(diào)：波形：7.1二進(jìn)制調(diào)制原理相干解調(diào)：2ASK信號(hào)的特點(diǎn)：產(chǎn)生方法簡單，易于學(xué)習(xí)；受噪聲影響大，可靠性不高，實(shí)際應(yīng)用較少。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2ASK功率譜密度由第6章，已知NRZ矩形波形脈沖序列的Ps(f)為：2ASK信號(hào)的傳輸帶寬是碼元速率的2倍：ps(f)-fs0fsP2ASK(f)-fc0fc7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）信號(hào)表達(dá)式：波形：可以看成兩個(gè)2ASK信號(hào)的合成。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2FSK的產(chǎn)生相位不連續(xù)：相位連續(xù)：相位連續(xù)的情況下旁瓣衰減更快。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理相位不連續(xù)的2FSK的功率譜密度2FSK可以看成2個(gè)2ASK信號(hào)之和，所以：因此功率譜密度表達(dá)式為：當(dāng)p(1)=p(0)時(shí)，Ps1=Ps2

7.1二進(jìn)制調(diào)制原理相位不連續(xù)的2FSK的功率譜密度fc2fc2+fsfc1fc1+fs或fc2fc1fc2fc17.1二進(jìn)制調(diào)制原理2FSK的功率譜密度相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。其中，連續(xù)譜由兩個(gè)中心位于f1和f2處的雙邊譜疊加而成，離散譜位于兩個(gè)載頻f1和f2處；連續(xù)譜的形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化，若|f1–f2|<fs，連續(xù)譜在fc

處出現(xiàn)單峰；若|f1–f2|>fs

，則出現(xiàn)雙峰；若以功率譜第一個(gè)零點(diǎn)之間的頻率間隔計(jì)算2FSK信號(hào)的帶寬，則其帶寬近似為7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2FSK的解調(diào)方法非相干解調(diào)法相干解調(diào)法7.1二進(jìn)制調(diào)制原理（3）二進(jìn)制相移鍵控2PSK（BPSK）信號(hào)表達(dá)式：其中：因此可改寫為：7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2PSK的產(chǎn)生方式模擬產(chǎn)生法：鍵控產(chǎn)生法：7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2PSK的功率譜密度與2ASK的功率譜密度表達(dá)式相同，區(qū)別僅在于一個(gè)是單極性碼，一個(gè)是雙極性碼。占用帶寬和2ASK一致7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2PSK的解調(diào)由于功率譜密度中沒有離散的載波分量所以需要采用平方環(huán)法或者科斯塔斯環(huán)法提取載波（第13章知識(shí)）。思考：2PSK信號(hào)能否采用包絡(luò)檢波解調(diào)？7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2PSK的特點(diǎn)占用帶寬和2ASK一致，小于2FSK，有效性較高；采用雙極性碼，因此噪聲容限高，可靠性高；無離散載頻分量，解調(diào)時(shí)載波恢復(fù)困難；具有相位模糊問題，因此實(shí)際中很少采用。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理（4）二進(jìn)制差分相移鍵控2DPSK

在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在著的相位模糊，將會(huì)造成解調(diào)出的信號(hào)與發(fā)送信號(hào)正好相反。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象。

2DPSK原理：利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息，所以又稱相對相移鍵控。7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2DPSK的產(chǎn)生：發(fā)送的是bn,傳輸?shù)氖遣罘中盘?hào)dn7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2DPSK的解調(diào)：相干解調(diào)加碼反變換碼反變換器：7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2DPSK的解調(diào)：差分相干解調(diào)7.1二進(jìn)制調(diào)制原理2DPSK的特點(diǎn)功率譜密度和2PSK一致；無相位模糊問題；差分相干解調(diào)無需載波，解調(diào)方