时分复用与数字信号的调制与解调

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1、预备知识2.0微波与卫星通信中的调制、解调技术的特点和种类2.1时分复用与数字信号的调制与解调2.3相干解调的载波跟踪技术2.4频分复用与模拟信号的调制2.212.3时分复用与数字信号的调制与解调2.3.1时分复用与数字调制2.3.2PSK2.3.3QAM2.3.4MSK,GMSK2.3.5调制信号的传输特性22.3.1时分复用与数字调制时分复用TDM：在数字通信中，信道中所传输的是数字信号，因而首先应按PCM或其他模拟信号数字化处理技术，将模拟的话音信号变换成数字信号，然后以时间分割信号的方法，使多路信号能够利用

2、同一条信道进行独立的传输，这种方法就是时分复用。可见时分复用是利用不同的时隙来传送各路不同信号的。复用后的信号为数字基带信号。3由于采用了TDM方式，因而也给系统提出了新的课题，这就是时钟同步问题。同步：所谓同步是指接收端能够从所接收的数据中正确识别出各路信号，因此要求接收端有定时提取电路。42．数字调制(1)数字调制的概念及分类数字调制：当用以调制的信号是数字信号时,我们称这种调制为数字调制。在数字调制中仍然采用余弦波作为载波信号，由于余弦信号有幅度、相位和频率三种基本参量，因此可以构成数字调幅、数字调相和数字调

3、频三种基本调制方式，如图2-3所示。56调制波形7数字调幅：以基带数字信号控制一个载波的幅度，称为数字调幅，又称幅移键控，简写为ASK。二进制幅移键控（基带信号是二进制信号）用2ASK表示。数字调相：以基带数字信号控制一个载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK（DPSK：相对调相）。二进制相移键控用2PSK表示。数字调频：以基带数字信号控制一个载波的频率，称为数字调频，又称频移键控，简写为FSK。二进制频移键控用2FSK表示。892.3.2PSK10PSK11图中的0°和180°是以未调载波0°作参考

4、相位的。图中的0°和180°的变化是相对于已调信号的前一码元的相位，或者说，这里的变化是以已调信号的前一码元相位作参考相位的。122．调相信号的产生与解调(1)绝对调相（2PSK）信号的产生与解调●调制：其产生方法有直接调相法和相位选择法两种。1314直接调相法（图a）就是采用大家所熟悉的环行调制器（平衡调制器）产生调制信号的方法。左边是载波，初始相位为0度。下边是作为控制开关用的基带信号应是双极性脉冲:即把原“1”码变为+1电位；把“0”码变为-1电位;这只要加上直流移位电压即可做到。右边是已调波。15图2-6（

5、a）移相的原理是：当基带信号为“+1”时（左正右负），上、下两个二极管导通。根据变压器同名端（图中·者为同名端）的原理(载波的相位都是在同名端之间互相感应传输)，此时输出端载波的初始相位与输入端相同，即0相位；当基带信号为“-1”时，中间两个二极管导通（上、下两个二极管截止）；此时输出端载波的初始相位与输入端反相，即π相位；从而达到了移位的目的。即1码输出相位与载波相同，0码输出相位与载波相差π。16图2-6（b）是相位选择法的方案图：首先发出载波，其相位为0，再经倒相器将载波移相π，从而准备了具有0相位和π相位的

6、两种载波信号。基带信号中的“1”码控制上支路，使上支路（相乘）0相位载波信号再输出；基带信号中的“0”码（通过基带码倒相器变为“1”码）控制下支路，下支路的载频倒相为π，成为π相位载波信号，（相乘）π相位载波信号再输出。从而达到了移位的目的。即1码输出相位与载波相同，0码输出相位与载波相差π。17●解调：相干解调方式：需要在接收端知道发射载波的频率和相位（恢复相干载波以用于与接收的已调信号相乘）。由于2PSK信号中无载波频率分量，所以无法从接收的已调信号中直接提取相干载波。下面介绍一种可解调2PSK信号的相干检测法

7、。1819左端输入2PSK信号s(t)是已调波。1表示0相位；0表示π相位。将输入2PSK信号s(t)作全波整流，使整流后的信号中含有2fc频率的周期波；再利用窄带滤波器取出2fc频率的周期信号；再经限幅（将正弦信号变成矩形脉冲，此时频率为2fc）、二分频（将频率除以二变为fc）电路得到载波fc；最后经过相乘器（图1与图5相乘）再经低通滤波（前两个波形信号为正，后两个波形信号为负）即可得输出基带信号。图中的低通滤波器常指积分器。20这种2PSK信号的解调存在一个问题，即2分频器电路输出存在相位不定性或称相位模糊问题

8、。当二分频器电路输出的相位不定时，相干解调的输出基带信号就会存在0或1倒相现象，这就是2PSK方式不能直接应用的原因所在。解决这一问题的方法就是采用相对调相，即2DPSK方式。21(2)相对调相信号的产生与解调●调制：根据前面的知识点可知，2DPSK信号与2PSK信号之间存在着内在的联系。只要将输入的基带数据序列变换成相对序列，即差分码序列，然后用相对序列去