现代数字通信-fan-第7章-数字带通传输系统new

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1、第七章数字带通传输系统信息与通信工程学院无线通信系统与网络实验室(WCSN)刘丹谱dpliu@bupt.edu.cn010--62282289什么是调制？¢调制：用欲传输的原始信号m(t)去控制高频正弦波或周期性脉冲信号的某一参量，使它随m(t)发生变化¢调制信号m(t)：原始基带信号¢模拟调制：调制信号取值连续¢数字调制：调制信号取值离散¢载波C(t)：携带调制信号的信号¢正弦波波制调制：正弦型信号作为载波¢脉冲调制：脉冲序列作为载波正弦波模拟调制：AM，FM，PM正弦波数字调制：ASK，FSK，PSK，QAM脉冲模拟调制：PAM，PDM，PPM脉冲数字调制：PCM，DPCM，ADPC

2、M2正弦波调制基带信号m(t)已调信号s(t)M(f)调制器载波C(t)=cos2πftc-ffs0s1cos2πδδftcc⇔+⇔⎡⎤⎣⎦(f−f)++(f+fc)211/21/2mt()cos2πt⇔−⎡⎣Mff()+Mff(+)⎤⎦ccc2−fcffc¢线性调制：已调信号的频谱结构与基带信S(ω)号相同，只是简单的频谱搬移，例如ASK¢非线性调制：已调信号的频谱结构与基带信号不同，有新的频率成分出现，例如FSK-f0fcc3为什么要进行频带传输？¢一般低频分量不宜于直接在信道中传输(衰减大)，频谱搬移适配信道传输；¢多路复用，可同时传送几个信源信号，提高资源利用率；¢扩展发送信号带

3、宽，以便在有噪声信道上传输时增加抗噪声性能，如非线性角度调制。¢调制方式不同，系统性能不同。4主要内容¢二进制数字调制原理¢二进制数字调制系统的抗噪声性能¢二进制数字调制系统的性能比较¢多进制数字调制系统¢正交幅度调制5二进制振幅键控(2ASK)⎡⎤■e0()tttt=s(tt)cosωc=⎢⎥∑agnsc(ttT−nTt)cosωt⎣⎦n⎧0,概率为P其中，an=⎨⎩1,概率为()1−P2f=cTs通断键控(OOK)信号62ASK信号的解调¢非相干解调¢相干解调72ASK信号的频谱结构1■etst0()=()cosωctPfE()=⎡⎤⎣⎦PffPffsc(−)++sc()4s()ta

4、=−∑nsg(tnT)~单极性不归零矩形脉冲序列nP()fsP()fE2■信号带宽:22WR==b.(W∼数字基带信号带宽)Ts8二进制移频键控(2FSK)■et01()=−∑∑agtnTns()cos(ωϕt++++nns)agtnT(−)cos(ωθ2t++n)nn⎧0,概率为P其中，a=⎨n⎩1,概率为(1−P)¢模拟调频法：已调信号相位连续¢键控法：已调信号相位不连续12ff==,12TTss92FSK信号的解调¢非相干解调¢相干解调102FSK信号的解调¢过零检测法112FSK信号的频谱结构■et01()=−∑∑agtnTns()cos(ωϕt++++nns)agtnT(−)c

5、os(ωθ2t++n)nn=+st11()cosωtst22()cosωt11P()f=−⎡PffPff()+(+)⎤⎡+−PffPff()+(+)⎤Es44⎣1111s⎦⎣s2222s⎦2Rb0.8Rbf−2Rf−Rf+Rf+2R0b0b0b0b2■信号带宽:2.W+ff21−=+−ff21(W∼数字基带信号带宽)Ts12二进制移相键控(2PSK)⎡⎤■e0()ttt=−⎢⎥∑anscgt(nTtT)cosωt⎣⎦n⎧+1,概率为P其中，an=⎨⎩−−1,概率为(1P)一个符号周期T内，s⎧cosωtP,概率为~0相位cet()cos=+()ωϕt=⎨0cn−cosωtP,概率为()1

6、-~π相位⎩c绝对移相：以载波的不同相位直接表示数字信息。接收需要固定的基准相位。13二进制差分相位键控(2DPSK)¢利用前后相邻码元的相对载波相位值表示数字信息⎧π,"1"Δ=−ϕϕϕ=⎨nn−1⎩0,"0"信息序列001110010100000π0ππππππ00ππππππ0π000000ππππ0¢规则二：⎧0,"0"2PSK:ϕ=⎨n⎩π,"1"⎧0,"1"2DPSK:Δ=−ϕϕϕ=⎨nn−1⎩π,"0"142DPSK信号波形信息序列00111001001110012PSKππππ000ππππ02DPSKπππ0π000π15绝对码和相对码¢只从波形上无法区分2PSK和2D

7、PSK信号，必须已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息¢2DPSK信号可看作是把数字信息序列{b}变换成相对码n序列{a}，再根据相对码进行绝对移相而成nbaa=⊕aba=⊕nnn−1nnn−1{b}000111001010011100101n{a}0000011011100101n00000π0ππππππ00π16移相方式¢A方式¢参考相位：绝对移相时代表未调制的载波相位；相对移相时代表前一符号的载波相位¢B方式