数字调制技术

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1、第六章数字调制系统本章主要内容▲二进制数字调制原理及抗噪声性能▲多进制数字调制系统▲改进的数字调制方式6.1引言用数字基带信号调制正弦载波的某些参量。频移键控振幅键控相移键控线性调制：振幅键控非线性调制：频移键控、相移键控6.2二进制数字调制原理6.2.1二进制振幅键控——2ASK1.时域波形eo(t)=[åang(t-nTs)]×coswctg(t)为持续时间Ts的矩形脉冲nì0,概率为Pan=íî1，概率为（1-P）s(t)s(t)=åang(t-nTs)n2ASKe(t)=s(t)×coswtoc2.频谱e(t)=s(t)×coswts(t)为随机单极性

2、矩形脉冲序列oc1PE(f)－eo(t)的功率谱密度P(f)=[P(f+f)+P(f-f)]Escsc4P(f)－s(t)的功率谱密度s2222P(f)=fP(1-P)G(f)+fs(1-P)G(0)d(f)ss-jpfTg(t)ÛG(f)=TS(pfT)essas1当P=时2Ts{221P(f)=Sa[p(f+f)T+Sa[p(f-f)T]}+[d(f+f)+d(f-f)]Ecscscc1616离散谱连续谱B2ASK（1）2ASK信号功率谱包括连续谱和离散谱两部分。（2）2ASK信号带宽是矩形基带随机脉冲序列带宽的2倍，既2f。s3.调制与解调方式（1）调制

3、方式e(t)=s(t)×coswtoc（2）解调方式a.非相干解调——包络检波输入输出带通半波或全低通抽样滤波器波整流器滤波器判决器定时脉冲b.相干解调——同步解调输入输出带通低通抽样乘法器滤波器滤波器判决器coswt定时脉冲cASK仿真波形6.2.2二进制频移键控——2FSK1.时域波形用两个不同的载频表示1和0，可以看成是两个不同载频的振幅键控信号之和。eo(t)=åang(t-nTs)×cos(w1t+jn)+åang(t-nTs)×cos(w2t+qn)nn=s(t)×cos(wt+j)+s(t)×cos(wt+q)11n22nì0,概率为Pan=íî

4、1，概率为（1-P）ì0,概率为（1-P）an=íî1，概率为P2.频谱e(t)=s(t)×cos(wt)+s(t)×cos(wt)o112211P(f)=[P(f+f)+P(f-f)]+[P(f+f)+P(f-f)]Es11s11s22s22441sinpfTs当P=G(f)=T时s2pfTs12222P(f)={S[p(f+f)T]+S[p(f-f)T]+S[p(f+f)T]+S[p(f-f)T]}Ea1sa1sa2sa2s161+[d(f+f)+d(f-f)+d(f+f)+d(f-f)]112216离散谱f=f+ff=f+0.4f10s10sf=f-ff

5、=f-0.4f20s20sf2f1Ba.当

6、f-f

7、较小（

8、f-f

9、较大时，P(f)的连续谱出现双峰。21Ec.2FSK信号带宽B=

10、f2-f1

11、+2fs，fs基带信号带宽3.调制与解调方式（1）调制方式（2）解调方式a.非相干方式w1带通包络滤波器检波器输入输出抽样w输样脉冲2判决器带通包络滤波器检波器coswt1b.相干方式w1带通低通乘法器滤波器滤波器输入抽样输出w2判决器带通低通乘法器滤波器滤波器coswt2c.过零检测方式abcd宽脉冲ef限幅微分整流低通发生FSK的功率谱FSK仿真波形6.2.3二进

12、制相移键控（2PSK）和二进制差分相移键控（2DPSK）1.时域波形eo(t)=[åang(t-nTs)]×coswctnì+1,概率为Pg(t)为脉宽T的单个矩形脉冲a=ísnî-1，概率为（1-P）e(t)=±coswtoc既用载波的0、p相位表示二进制符号0、100111001T=T2PSKcs绝对调相会带来“倒p”现象，从而造成接收端0、1恢复完全出错。2PSK抽样带通乘法器低通判决本地载波平方环、恢复COSTAS环有效解决方法：采用差分相移键控（2DPSK）。既用前后相邻码元的载波相位变化（差）表示二进制符号0、1。如Df=p®数字信息“1”Df=p

13、/2®数字信息“1”Df=0®数字信息“0”Df=-p/2®数字信息“0”p/2p0参考相位参考相位-p/2A方式B方式00ppp00p00111001A方式pppppp---222222100011B方式例：12.频谱P(f)=[P(f+f)+P(f-f)]Escsc4s(t)=åang(t-nTs)na=±1双极性矩形基带信号n2222Ps(f)=4fsP(1-P)G(f)+fs(2P-1)G(0)d(f)G(f)=TS(pfT)sas1Ts22当P=P(f)={Sa[p(f+f)T]+Sa[p(f-f)T]}Ecscs24a.2PSK信号的功率谱的连续谱

14、与2ASK信号基本相同，但当P=1/2