通信原理 第六章数字调制系统

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1、第六章数字调制系统掌握二进制MSK、FSK、PSK调制原理掌握二进制MSK、FSK、PSK解调原理掌握二进制MSK、FSK、PSK调制的性能比较了解多进制调制和改进型调制方式数字调制的基本分类用数字基带信号(因幅度取值有限而可视作开关信号)去键控高频正弦载波的振幅、频率或相位达调制目的（频谱搬移）振幅键控(ASK)移频键控(FSK)移相键控绝对移相（PSK）相对移相（DPSK）解调方式相干解调法非相干解调法抗噪声性能∵加性噪声→解调波形失真→数字识别器（抽样判决器）再生数据“误码”∴要求Pe结果式(注:接收已调波的形式及解调方案不同,则Pe的结果也不

2、一样)1、2ASK(1)关于2ASK信号信号表达式OOK(通断键控)用的最多且最简2ASK用1或0控制载波的有无0发“1”时发“0”时(2)2ASK调制解调器调制器OOK调制器线性调制器解调器①非相干接收机BPF整流LPF抽样判决输入输出定时②相干接收机BPFLPF抽样判决×输入输出定时cosωctOOK信号功率谱图形特点：理论上谱宽→∞，但有效带宽B≈2RB≈2fsPs(f)fsf2fs-fs-2fs0PE(f)ffCfC-fsfc+fs0-fC-fC+fs-fC-fs2、2FSK(1)2FSK信号表达式==发“1”时发“0”时(2)2FSK调

3、制器S（t）f2f1门1门2倒相＋2FSKS（t）~~f1f22FSKS（t）(3)2FSK解调器分离滤波法原理∵e0（t）=e01（t）+e02（t）∴收端先分离两00K并分别解调、再比较判决得结果数据分类：非相干、相干差分检波法过零检测法∵Ts内载频不同则过零次数也不同∴据此解调2FSK分离滤波法过零检测法(4)功率谱密度基带谱∴2FSK信号带宽:B=2Bb+

4、f2-f1

5、=2fs+

6、f2-f1

7、(Bb=fs基带带宽)∵2FSK为两不同载频的OOK信号之和e0（t）=e01（t）+e02（t）∴功率谱（仅连续谱）如右频带谱具体功率谱密度草图见

8、教材P1373、2PSK∵用00和1800相位的载波表1和0∴时域表达式：(1)2PSK信号表达式e0（t）=∴e0（t）=Cosωct（0相）发“1”时－cosωct（相）发“0”时=+1P-11-P(2)2PSK调制器①相乘法产生②数字选相器K～倒相器0相相载波发生器选相开关S（t）e0（t）①相干解调器：(3)2PSK解调器相干解调②非相干解调(相位比较法)：C（t）4、2DPSK差分编码×载波发生器二进信息（绝对码）双极性相对码2DPSK信号2DPSK调制器①相干解调带通×低通抽样判决器码（反）变换器DPSK信号abcdef二进

9、制信息码位定时本地载波2DPSK解调器相干解调②差分相干解调DPSK信号abcde二进制信息位定时带通×低通抽样判决器延迟Ts(4)功谱密度（类似ASK的）∵基带信号是双极性不归零波形，且P=1/2∴四、性能比较频带利用率方面---以已调信号有效频带宽度衡量设码元宽度Ts，则：----2ASK，2PSK的频带利用率一致----2FSK频带利用率最低B2FSK=︳f2–f1︳+2/Ts＞2BbB2ASK=B2PSK=2/Ts=2Bb名称Pe—r关系相干OOK非相干OOK相干2FSK非相干2FSK相干2PSK差分相干2DPSK同步检测2DPSK误码率（

10、抗噪声性能方面）一、2ASK系统的抗噪声性能信号的表示：接收的信号，加入加性噪声（和一定的衰减）1．包络检波的系统性能2．相干解调的系统性能在大信噪比r条件下，2ASK的同步解调性能总优于包络检波（误码率低）但性能相差不大同步解调原理上要简单些（不包含载波恢复部分）例已知OOK信号RB=4.8×106B，已知信号幅度1mV，噪声n0=2×10-5W/Hz求包络检波的误码率求同步解调的误码率大信噪比二、2FSK系统的抗噪声性能信号的表示1．包络检波由2FSK的解调，进入抽样判决的是两路包络：2．同步（相干）解调例FSK的在有效带宽为2400Hz的信道上

11、传输1、2FSK的带宽2、使用包络检波的误码率3、使用相干解调的误码率2、信道带宽2400Hz，接受滤波器带宽B=2RB=600Hz容量一样，所以输出时带宽减少4倍，信噪比增大4倍r=4×4=16三、2PSK系统的抗噪声性能1．2PSK相干解调信号的表示同步解调接受到的信号2．2DPSK差分相干解调波形表达式：3．2DPSK的相干解调（极性比较-码变换法）在码变换器前系统的误码率（和2PSK相干解调一样）：码变换器的输入一个错码会带来两个输出错码码变换器的输出误码率例2DPSK，RB=106B，n0=2×10-10W/Hz,要求Pe不大于10-41、

12、求差分相干解调的输入信号功率2、采用相干——码反变换的输入信号功率说明，差分相干解调需要的信号功率稍高相干解