第六章 正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)1

把簡(jiǎn)單的事情考慮得很復(fù)雜，可以發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域；把復(fù)雜的現(xiàn)象看得很簡(jiǎn)單，可以發(fā)現(xiàn)新定律。

-牛頓（英國(guó)）6.1引言6.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理6.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能6.4二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較6.5多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)6.6改進(jìn)的數(shù)字調(diào)制方式第六章正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)第六章正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)研究對(duì)象：正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)研究目的：掌握對(duì)數(shù)字頻帶信號(hào)的最佳接收方法和了解各種數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用它們指導(dǎo)實(shí)際工作。研究方法：（1）2ASK、2FSK、2PSK或2DPSK等基本數(shù)字調(diào)制解調(diào)的原理及其抗噪聲性能分析方法。（2）幾種改進(jìn)型調(diào)制技術(shù)（QAM、OQPSK、

/4DQPSK、MSK、GMSK等）改善數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)傳輸信息有效性的機(jī)理。6.1引言調(diào)制器S(t

)C(t)e0

(t)單音正弦波連續(xù)變化的模擬量：模擬調(diào)制離散的數(shù)字量：二進(jìn)制數(shù)字脈沖數(shù)字調(diào)制單頻正弦波連續(xù)波形連續(xù)載波調(diào)制脈沖波形脈沖載波調(diào)制矩形周期脈沖數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的原理相同，調(diào)制的基本方法是按基帶調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律去改變高頻載波某些參數(shù)(幅值、相位、頻率)的過程。數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的不同之處在于，數(shù)字已調(diào)信號(hào)參數(shù)取值離散，而模擬已調(diào)信號(hào)參數(shù)取值連續(xù)根據(jù)已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，數(shù)字調(diào)制也可分為：線性調(diào)制：從頻譜看，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只不過頻率位置搬移了。非線性調(diào)制：已調(diào)信號(hào)的頻譜不再保持原來基帶調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，有新的頻率成分出現(xiàn)。數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的比較數(shù)字調(diào)制就是將數(shù)字信號(hào)變換成適合于信道的波形。所用的載波一般是余弦波，調(diào)制信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)。利用基帶信號(hào)控制載波的參數(shù)，使載波的參數(shù)攜帶基帶信息，就完成了調(diào)制。由于數(shù)字信號(hào)是離散的，因此，調(diào)制后的載波參數(shù)上只有有限個(gè)數(shù)值，類似于用數(shù)字信號(hào)控制開關(guān)，從幾個(gè)具有不同參量的獨(dú)立振蕩源中選擇參量，故又稱鍵控。常用的數(shù)字調(diào)制包括：振幅鍵控(ASK-AmplitudeShiftKeying)移頻鍵控(FSK-FrequencyShiftKeying)移相鍵控(PSK-PhaseShiftKeying)基帶信號(hào)FSK信號(hào)

1001f1f2f2f1f1f1ASK信號(hào)PSK信號(hào)波形正弦載波的三種鍵控波形6.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理6.2.1

2ASK（Amplitudeshift-keying)6.2.2

2FSK(Frequencyshift-keying)6.2.3

2PSK(Phaseshift-keying)振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制數(shù)字基帶信號(hào)為單極性的隨機(jī)脈沖序列6.2.1二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）10110

1，2ASK信號(hào)的一個(gè)樣本波形2ASK調(diào)制器原理框圖單極性的隨機(jī)矩形脈沖序列數(shù)字調(diào)制信號(hào)2ASK的實(shí)現(xiàn)2ASK解調(diào)器原理框圖2ASK信號(hào)非相干解調(diào)過程的時(shí)間波形2ASK信號(hào)相干解調(diào)相乘器輸出為第一項(xiàng)為需要的數(shù)字基帶信號(hào)，第二項(xiàng)為載波的倍頻，經(jīng)低通濾波器濾波后得到數(shù)字基帶信號(hào)2ASK信號(hào)的功率譜2ASK信號(hào)表達(dá)式若S(f+fc)與S(f-fc)在頻譜上不重合，則有Ps(f)為S(t)的功率譜密度。因此只要確定Ps(f)就可確定PE(f)單極性隨機(jī)脈沖序列功率譜密度的一般表達(dá)式為e(t)的功率譜密度為對(duì)于全占空矩形脈沖序列將上式中各項(xiàng)為零的部分去掉，得代入前式得當(dāng)P=1/2時(shí)連續(xù)譜：由基帶信號(hào)波形g(t)確定離散譜：由載波分量確定第一旁瓣峰值比主峰衰減14dB

B2ASK是基帶信號(hào)波形帶寬的兩倍B2ASK2ASK：功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。連續(xù)譜取決于g(t)經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，離散譜由載波分量決定。2ASK信號(hào)的頻譜只是將基帶信號(hào)的頻譜沿頻率軸平移了一個(gè)fc,而基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)并不改變?；鶐盘?hào)帶寬為fs,2ASK信號(hào)帶寬為2fs。頻帶利用率僅為直接傳輸基帶信號(hào)的1/2。

2ASK頻譜特性FSK:FrequencyShiftKeyFSK：利用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波的頻率?；鶐}沖生成器基帶脈沖序列模擬調(diào)頻器(a)相位連續(xù)FSK調(diào)制該方法稱為模擬調(diào)頻法6.2.2二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）Ks(t)f1載波1。。。e0(t)開關(guān)電路(b)相位不連續(xù)FSK調(diào)制f2載波2基帶脈沖序列數(shù)字鍵控法2FSK：信號(hào)的實(shí)現(xiàn)數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的原理圖

在某一個(gè)碼元Ts期間只輸出f1或f2兩個(gè)載波中的一個(gè)二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)間波形2FSK：時(shí)域表達(dá)式

n和

n不攜帶信息，通常可令

n和

n為零基帶信號(hào)FSK信號(hào)

1001f1f2f2f1f1f1f2f2

ASK信號(hào)ASK信號(hào)2ASK與2FSK波形的關(guān)系FSK信號(hào)為兩個(gè)不同頻率交替發(fā)送的ASK信號(hào)之和2FSK信號(hào)的解調(diào)方法過零檢測(cè)法差分檢波法包絡(luò)檢波法相干解調(diào)法2FSK信號(hào)解調(diào)的分類1、2FSK信號(hào)的解調(diào)－過零檢測(cè)法2、差分檢波法帶通

低通y(t)y(t-τ)z(t)V(t)2FSK信號(hào)表示為ω1、ω2統(tǒng)一用(ω0+ω)表示ω0為載波的角頻率ω為最大角頻偏2FSK信號(hào)用低通濾波器除去倍頻分量，得0、1的信息包含在ω中，V（t)與ω的關(guān)系較復(fù)雜即V(t)與ω成近似的頻率幅度轉(zhuǎn)換關(guān)系3、2FSK信號(hào)的解調(diào)—非相干解調(diào)抽樣判決器的判決準(zhǔn)則為2FSK非相干解調(diào)過程的時(shí)間波形4、2FSK信號(hào)的解調(diào)—相干解調(diào)低通濾波之后，2倍頻倍濾掉，只留下低頻信號(hào)抽樣判決器的判決準(zhǔn)則為2FSK信號(hào)的頻譜及帶寬將FSK信號(hào)的功率譜密度看成是2個(gè)ASK信號(hào)功率譜密度之和PS1(f)為S1(t)的功率譜密度PS2(f)為S2(t)的功率譜密度和ASK一樣，求得FSK的功率譜密度因g(t)是門函數(shù)，故G(f)為抽樣函數(shù)形式2FSK信號(hào)功率譜密度為2FSK信號(hào)功率譜密度波形圖PFSK(f)f0f1f2f2-fsf1+fsfo=(f1+f2)/2f2＋fsf1-fs2FSK信號(hào)功率譜f00ff1=f0+fsf2=f0-fsf1=f0+0.5*fsf2=f0-0.5*fsf1=f0+0.4*fsf2=f0-0.4*fsf1-fsf2+fsf2f1由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。連續(xù)譜由兩個(gè)雙邊譜疊加而成，而離散譜則出現(xiàn)在兩個(gè)載頻上。若兩個(gè)載頻之差較小，如小于fs,則連續(xù)譜出現(xiàn)單峰；若載頻之差逐步增大，則連續(xù)譜將出現(xiàn)雙峰。非線性調(diào)制。CCITT推薦在話音頻帶內(nèi)低于1200bit/s數(shù)據(jù)率時(shí)采用FSK方式，衰落信道中也廣泛使用。2FSK信號(hào)帶寬為2FSK信號(hào)頻譜特性6.2.3二進(jìn)制移相鍵控2PSK(2DPSK)相位鍵控：利用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波的相位。分絕對(duì)移相和相對(duì)(差分)移相兩種。絕對(duì)移相(2PSK)：利用載波相位（初相）來表示數(shù)字信號(hào)的相移方式。

已調(diào)載波與未調(diào)載波同相（相位差為0）表示“0”碼；

已調(diào)載波與未調(diào)載波反相（相位差為π）表示“1”碼。注意：2PSK信號(hào)的相位是相對(duì)于載波相位而言的2PSK信號(hào)波形絕對(duì)碼載波

10010110基帶信號(hào)波形2PSK信號(hào)波形2DPSK相對(duì)移相(2DPSK)(差分移相)：利用前后碼元的載波相位的變化來表示數(shù)字信號(hào)。相位偏移Δφ：本碼元初相與前一碼元初相之差數(shù)字序列：00111001012PSK信號(hào)相位：00πππ00π0π2DPSK信號(hào)相位：000π0πππ00π

或：πππ0π000ππ0初始參考相位基帶信號(hào)與2DPSK信號(hào)的碼元相位關(guān)系2PSK及2DPSK波形單純從波形上看，2DPSK與2PSK是無法分辨的

問題：在2PSK信號(hào)的解調(diào)系統(tǒng)中，同步載波恢復(fù)會(huì)有180°的相位模糊問題，對(duì)2PSK系統(tǒng)誤碼性能影響很大，所以2PSK方式在實(shí)際中很少采用。相對(duì)碼與2DPSK的關(guān)系原數(shù)字序列：0011100101

相對(duì)碼：00010111001

相對(duì)碼的2PSK：00π0πππ00π2DPSK信號(hào)：000π0πππ00π與2DPSK信號(hào)相同相對(duì)移相的本質(zhì)就是將數(shù)字信號(hào)序列進(jìn)行相對(duì)碼變換后的絕對(duì)移相初始參考電平2PSK和2DPSK的實(shí)現(xiàn)2PSK信號(hào)的產(chǎn)生（模擬調(diào)制法）二進(jìn)制單極性不歸零基帶信號(hào)極性變換0+11-1二進(jìn)制雙極性不歸零基帶脈沖序列“0”則不倒相“1”則倒相信號(hào)的產(chǎn)生方法與產(chǎn)生2ASK信號(hào)的方法相同結(jié)論：2PSK信號(hào)可以看成是雙極性基帶信號(hào)下的調(diào)幅信號(hào)

2PSK信號(hào)的產(chǎn)生（數(shù)字鍵控法）2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生絕對(duì)碼－相對(duì)碼轉(zhuǎn)換器ak為絕對(duì)碼bk為相對(duì)碼bk-1為bk的前一個(gè)碼元實(shí)現(xiàn)的功能是：bk=ak

bk

1

ak：0011100101

bk：000101110012DPSK信號(hào)：000π0πππ00π2PSK信號(hào)的解調(diào)2PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形在不考慮噪聲時(shí)，BPF的輸出為y(t)與本地載波相乘得低通濾波器濾掉倍頻，輸出為判決準(zhǔn)則為：X為抽樣時(shí)刻的值2DPSK信號(hào)解調(diào)2DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)2DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)低通濾波器濾掉倍頻，輸出為通常取，則有因此輸出為判決準(zhǔn)則為即可得到還原的數(shù)字信號(hào)2PSK、2DPSK信號(hào)的功率譜及帶寬2PSK、2DPSK信號(hào)都可以等效成雙極性基帶信號(hào)作用下的調(diào)幅信號(hào)。2PSK、2DPSK信號(hào)的表達(dá)式為雙極性數(shù)字基帶信號(hào)雙極性全占空矩形隨機(jī)序列的功率譜密度為和ASK一樣，求得PSK的功率譜密度當(dāng)0/1等概時(shí)，2PSK信號(hào)的功率譜密度將不存在離散譜。若雙極性基帶信號(hào)的1、0等概，則2PSK信號(hào)帶寬為2PSK信號(hào)功率譜波形圖Sy(f)f0fc-fcf

C+f

sf

C-f

s6.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是指系統(tǒng)克服加性噪聲影響的能力。誤碼率是數(shù)字通信系統(tǒng)衡量抗噪聲性能的重要指標(biāo)，系統(tǒng)總的誤碼率定義為：將數(shù)字符號(hào)“1”誤判為“0”的錯(cuò)誤概率與將“0”誤判為“1”的錯(cuò)誤概率的統(tǒng)計(jì)平均，即抗噪聲性能分析的假定條件：數(shù)字信源等概率發(fā)送二進(jìn)制數(shù)字符號(hào)0和1；信道為恒參信道；噪聲為零均值、方差為的加性高斯白噪聲；6.3.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能對(duì)二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)可采用包絡(luò)檢波法進(jìn)行解調(diào)，也可以采用同步檢測(cè)法進(jìn)行解調(diào)。但兩種解調(diào)器結(jié)構(gòu)形式不同，因此分析方法也不同。下面將分別針對(duì)兩種解調(diào)方法進(jìn)行分析。

帶通濾波器的輸出為一、包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能

包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能分析模型包絡(luò)檢波器能檢測(cè)出輸入波形包絡(luò)的變化。包絡(luò)檢波器輸入波形y(t)可進(jìn)一步表示為當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形V(t)為當(dāng)發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形V(t)為正弦波加窄帶噪聲服從萊斯分布窄帶噪聲服從瑞利分布

b﹡fo(V)f1(V)由第2章隨機(jī)信號(hào)分析可知，發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)的抽樣值服從萊斯分布；發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)的抽樣值服從瑞利分布，它們的一維概率密度函數(shù)分別為式中，

為窄帶高斯噪聲n(t)的方差。也是帶通濾波器輸出的噪聲功率N。

判決準(zhǔn)則為：V為抽樣時(shí)刻判決器的輸入電平。b為判決電平。誤碼率的計(jì)算公式最佳判決門限電平b﹡當(dāng)大信噪比時(shí)，0、1等概時(shí)可近似表示為最佳判決門限電平b﹡接收機(jī)輸入端的信噪比為最佳判決門限電平b﹡的一般表達(dá)式為二、相干解調(diào)時(shí)2ASK系統(tǒng)的誤碼率經(jīng)過低通濾波后，得到低通輸出

式中，a為信號(hào)成分，nc(t)為低通型高斯噪聲，其均值為零，方差為σ2n。

發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)的抽樣值x=a+nc的一維概率密度函數(shù)f1(x)為發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)的抽樣值x=nc的一維概率密度函數(shù)f0(x)為判決準(zhǔn)則為：X為抽樣時(shí)刻判決器的輸入電平。b為判決電平發(fā)1錯(cuò)判成0的概率發(fā)0錯(cuò)判成1的概率相干檢測(cè)2ASK系統(tǒng)的誤碼率當(dāng)P(0)=P(1)＝1/2時(shí)，最佳判決門限電平b﹡＝a/2相干解調(diào)和非相干解調(diào)的比較相干解調(diào)比非相干解調(diào)容易設(shè)置最佳判決門限電平相干解調(diào)最佳判決門限電平b﹡＝a/2非相干解調(diào)最佳判決門限電平在信噪比r一定時(shí)在Pe一定時(shí)2ASK數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率相干解調(diào)需要插入相干載波，而非相干解調(diào)不需要載波，因此包絡(luò)檢波時(shí)設(shè)備較簡(jiǎn)單。結(jié)論：對(duì)于2ASK系統(tǒng)，大信噪比條件下使用包絡(luò)檢波，而小信噪比條件下使用相干解調(diào)。例題分析例6.3.1設(shè)某OOK信號(hào)的碼元速率RB＝4.8

106B,采用包絡(luò)檢波法或同步檢測(cè)法解調(diào)。已知接收端輸入信號(hào)的幅度a＝1mV，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度n0＝2

10-15W/Hz。試求：（1）包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率；（2）同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率。解：(1)對(duì)于2ASK信號(hào)，信號(hào)功率主要集中在其頻譜的主瓣。因此，接收端帶通濾波器帶寬可取2ASK信號(hào)頻譜的主瓣寬度，即

B=2RB=9.6

106Hz

帶通濾波器輸出噪聲的平均功率為輸入信噪比為因?yàn)樾旁氡萺≈26>>1，包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)總的誤碼率為(2)同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)總的誤碼率為比較兩種方法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)總的誤碼率可以看出，在大信噪比的情況下，包絡(luò)檢波法解調(diào)性能接近同步檢測(cè)法解調(diào)性能。6.3.2二進(jìn)制移頻鍵控(2FSK)系統(tǒng)

的抗噪聲性能由6.2節(jié)分析可知，對(duì)2FSK信號(hào)解調(diào)同樣可以采用同步檢測(cè)法和包絡(luò)檢波法，下面分別對(duì)兩種方法的解調(diào)性能進(jìn)行分析。接收端輸入的信號(hào)和噪聲表達(dá)式為兩個(gè)帶通濾波器的輸出為

1.包絡(luò)檢波法時(shí)2FSK的系統(tǒng)性能兩個(gè)包絡(luò)檢波器的輸出分別為v1(t)、v2(t)抽樣判決準(zhǔn)則V1f2(V2)f1(V1)V2V正弦波加窄帶噪聲服從萊斯分布窄帶噪聲服從瑞利分布抽樣判決準(zhǔn)則發(fā)1錯(cuò)判為0的概率為接收機(jī)輸入端的信噪比為發(fā)0錯(cuò)判為1的概率為系統(tǒng)的誤碼率2.相干檢測(cè)法的系統(tǒng)性能y1(t)、y2(t)分別與載波相乘后，濾去載波的倍頻成分，輸出其低頻成分。x1(t)的概率密度函數(shù)為x2(t)的概率密度函數(shù)為x0ax1x2抽樣判決準(zhǔn)則發(fā)1錯(cuò)判為0的概率為Z為高斯分布，其均值為Z的方差為Z的概率密度函數(shù)為故發(fā)1錯(cuò)判為0的概率為同理可求得發(fā)0錯(cuò)判為1的概率為系統(tǒng)的誤碼率為2FSK數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率2ASK3dB2FSK相干解調(diào)和非相干解調(diào)的比較在輸入信噪比r一定時(shí)在Pe一定時(shí)相干解調(diào)需要插入兩個(gè)相干載波，而非相干解調(diào)不需要載波，因此包絡(luò)檢波時(shí)設(shè)備較簡(jiǎn)單。結(jié)論：對(duì)于2FSK系統(tǒng)，大信噪比條件下使用包絡(luò)檢波，而小信噪比條件下使用相干解調(diào)。例題分析例6.3.2采用二進(jìn)制頻移鍵控方式在有效帶寬為2400Hz的信道上傳送二進(jìn)制數(shù)字信息。已知2FSK信號(hào)的兩個(gè)頻率：f1＝980Hz,f2＝1580Hz，碼元速率RB＝300B，信道輸出端的信噪比為6dB。試求：1)2FSK信號(hào)的帶寬；2)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率；3)采用同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率。解：（1）2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬（2）采用包絡(luò)檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率（3）采用相干檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率6.3.32PSK和2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能在二進(jìn)制移相鍵控方式中，有絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相兩種調(diào)制方式，相應(yīng)的解調(diào)方法也有相干解調(diào)和差分相干解調(diào)，下面分別討論相干解調(diào)和差分相干解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲性能。1.2PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能帶通濾波器的輸入為帶通濾波器的輸出為與同步載波相乘后，經(jīng)低通濾波器濾波輸出為2PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能2PSK相干解調(diào)xb*a-a判決準(zhǔn)則為：概率密度函數(shù)為系統(tǒng)的誤碼率為2.差分相干解調(diào)2DPSK系統(tǒng)性能差分解調(diào)與相干解調(diào)的主要區(qū)別在于參考信號(hào)是前一個(gè)接收信號(hào)延遲得到的，因此它也受到加性噪聲的干擾。DPSK帶通低通抽樣判決器信號(hào)輸出延遲

Ts假設(shè)本碼元接收的信號(hào)為，前一碼元接收到的信號(hào)為。相乘器相乘，再濾去載波的倍頻后得下面討論2DPSK系統(tǒng)的判決準(zhǔn)則。設(shè)無噪聲時(shí)1）當(dāng)后碼元與前碼元同相位時(shí)，代表信息“0”2）當(dāng)后碼元與前碼元相位相反時(shí)，代表信息“1”故判決準(zhǔn)則為：發(fā)1錯(cuò)判成0的概率發(fā)0錯(cuò)判成1的概率差分檢測(cè)時(shí)2DPSK系統(tǒng)的誤碼率2DPSK信號(hào)有兩種解調(diào)方式，一種是差分相干解調(diào)，另一種是相干解調(diào)加碼反變換器。此時(shí)只需要再分析差分譯碼器對(duì)誤碼率的影響即可。

圖6-292DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能分析模型3.2DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能

差分譯碼器絕對(duì)碼an相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率為絕對(duì)碼an相對(duì)碼bn差分譯碼器抗噪聲性能實(shí)現(xiàn)的功能是：an=bn

bn

1差分譯碼器對(duì)錯(cuò)碼的影響結(jié)論：相干解調(diào)錯(cuò)一位，碼變換錯(cuò)兩位；相干解調(diào)錯(cuò)連續(xù)兩位，碼變換也錯(cuò)兩位；相干解調(diào)錯(cuò)連續(xù)n位，碼變換也錯(cuò)兩位；因?yàn)檫B續(xù)出現(xiàn)n個(gè)碼錯(cuò)＝n個(gè)碼同時(shí)出錯(cuò)，且兩端的碼不錯(cuò)，故故總誤碼率（Pn表示相干解調(diào)連續(xù)錯(cuò)n位的概率）總誤碼率相干解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率為代入得系統(tǒng)總誤碼率例題分析例題6.3.3

假設(shè)采用2DPSK信號(hào)在微波線路上傳送二進(jìn)制信息。已知碼元速率RB=106Bd，接收機(jī)輸入端的高斯白噪聲的單邊功率譜密度n0=2×10-10W/Hz。今要求系統(tǒng)的誤碼率不大于10-4。試求：（1）采用差分相干解調(diào)時(shí)，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率。（2）采用極性比較法（相干解調(diào)—碼變換）時(shí)，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率。6.4二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能比較在數(shù)字通信中，誤碼率是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。下面我們將對(duì)二進(jìn)制數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率、頻帶利用率、對(duì)信道的適應(yīng)能力等方面的性能做進(jìn)一步的比較。1.誤碼率二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式有2ASK、2FSK、2PSK及2DPSK，每種數(shù)字調(diào)制方式又有相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式。表6-1列出了各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率Pe與輸入信噪比r的數(shù)學(xué)關(guān)系。表6–1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率公式一覽表

調(diào)制方式誤碼率相干解調(diào)非相干解調(diào)2ASK2FSK2PSK/2DPSK縱向比較，在誤碼率Pe一定的情況下，2PSK/2FSK/2ASK系統(tǒng)所需要的信噪比關(guān)系為橫向比較，對(duì)同一種數(shù)字調(diào)制信號(hào)，采用相干解調(diào)方式的誤碼率低于采用非相干解調(diào)方式的誤碼率。以分貝表示：誤碼率Pe與信噪比r的關(guān)系曲線

-50510152010-1010-810-610-410-2100SNR*,dBPeCoherent2PSKCoherent2DPSKDifferential2DPSK2FSK2ASK表6