通信原理第七章new

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1、10:16第7章数字频带传输系统　引言：数字基带传输：7.1二进制数字调制与解调原理*要求信道具有理想低通特性，从而导出了7.2二进制数字调制系统的抗噪声性能*奈奎斯特第一准则。7.3二进制数字调制系统的性能比较*但是：大多数信道并不具有理想低通特性，而7.4多进制数字调制系统是具有带通特性，如:无线信道；这样数字信号就不能直接在信道中传输。1210:1610:16数字频带传输：三种数字调制方式：数字振幅调制、数字频率调制、数字相位调制振幅键控（ASK-Amplitudeshiftkeying）数字调制的实现：移频键

2、控（FSK）1、一般可用模拟调制方法实现数字调制；移相键控（PSK）。2、键控法：采用数字键控的方法来实现数字调制信号；若调制信号是二进制数字基带信号，数字信号只有有限个离散状态，因此可用载对应就有：2ASK,2FSK,2PSK.波的离散状态来表示数字基带信号的离散状态。本章重点讲述：二进制数字调制系统。3410:1610:167.1二进制数字调制与解调原理　其中：⎧0，发送概率为p7.1.1二进制振幅键控（2ASK）　an=⎨⎩1，发送概率为1−p定义：正弦载波的幅度随数字基带信号而变化调制。Ts：码元宽度设发送0

3、符号的概率为P，发送1符号的概率为g(t)：持续时间为Ts的矩形脉冲:1-P，且相互独立。则二进制符号序列可表示为⎧1，当0≤t≤Tsg(t)=⎨s(t)=∑ang(t−nTS)⎩0，其他n5610:1610:16110:161011001则2ASK信号的时域表达式为s(t)e2ASK(t)=∑ang(t−nTS)cosωctTtnb载波信号二进制振幅键控信号时间波型如图7-2所示。t可以看出：2ASK信号波形随二进制基带信号s(t)通断2ASK信号t变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）图7–2二进制振幅键控信

4、号7810:1610:16开关电路2ASK调制的实现方法：(a)是采用模拟相乘的方法实现，e(t)cosωcte2ASK(t)2ASK(b)是采用数字键控的方法实现。乘法器s(t)产生方法如图7-3所示。cosωtcs(t)(a)(b)图7-3二进制振幅键控信号调制器原理框图91010:1610:16e(t)2ASK带通abcd全波低通抽样滤波器整流器滤波器判决器解调：输出2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。定时脉冲可采用：非相干解调(包络检波法)(a)相干解调(同步检测法)e(t)2ASK带通低通抽样输出其相应

5、原理方框图如图7-4所示。滤波器相乘器滤波器判决器cosωct定时脉冲(b)图7–4二进制振幅键控信号解调器原理框图111210:1610:16210:1611001000101学习一种数字调制的过程：a先推导数字调制信号的时域表达式，然后是如何实现调制，以及如何实现解调。b在这个过程中为加深理解，通过中间过程的c波形。带宽？？？d图7-52ASK信号非相干解调过程的时间波形131410:1610:167.1.2二进制移频键控（2FSK）　则２ＦＳＫ信号的时域表达式为2ASK：用有无载波表示1和0。et()[=−∑a

6、g(tnT)]cos(ωt+ϕ)21FSKnsn2FSK：用两种正弦载波的频率表示1和0。n二进制移频键控信号（2FSK信号）：+−[()∑bgtnTns]cos()ωθ2t+nn正弦波频率随二进制基带信号而变化。设二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1，⎧0，发概率为pb=⎧0，发概率为1−pan=⎨n⎨0符号对应于载波频率f。⎩1，发概率为1−p⎩1，发概率为p2ϕ和θ是第n个码元的初始相位。nn151610:1610:16ak1011001as(t)二进制移频键控信号的时间波形如图7-6所示。tbs(t)t图

7、中波形g可分解为波形e和波形f，ct即２FSK＝２ASK（f1）＋２ASK(f2)。dt图7-6可看出：etb是a的反码，即若a=1，则b=0，nnnnft若an=0，则bn=1，g2FSK信号tbn=an图7-6二进制移频键控信号的时间波形171810:1610:16310:16不失一般性，可以令ϕ和θ都为0；nn2FSK调制的实现：则二进制移频键控信号的时域表达式可简化为1、采用模拟电路来实现，２、采用数字键控的方法来实现。et21FSK()[=−∑ang(tnTs)]cos()ωtn图7-7是数字键控法实现二进

8、制移频键控+−[()∑agtnT]cos(ωt)信号的原理图。ns2n可以看出：2FSK等效于两个2ASK信号的叠加。192010:1610:16振荡器12FSK信号的解调：选通开关f1１、非相干解调２、相干解调方法；解调原理：基带信e(t)2FSK号相加器将2FSK信号分解为上下两路２ASK信反相器号，分别进行解调，通过对上下两路的抽样值进行