通信原理第15讲数字带通传输系统电

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1、通信原理（第十五讲）17.1.4二进制差分相移键控(2DPSK)1.基本原理表示式：设φ为当前码元和前一码元的载波相位之差：则，信号可以表示为式中，c＝2fc为载波的角频率；φ为前一码元的载波相位。2间接法产生2DPSK信号从接收码元观察：不能区分2DPSK和2PSK信号若码元相位为：000发2DPSK信号时:A=111001101（初相0）发2PSK信号时：B=101110110（1）若将待发送的序列A，先变成序列B，再对载波进行2PSK调制，结果和用A直接进行2DPSK调制

2、一样:基带序列：A=111001101（绝对码）变换后序列：B=(0)101110110（相对码）2PSK调制后的相位:(0)000变换规律：绝对码元“1”使相对码元改变；绝对码元“0”使相对码元不变。3码变换器：用一个双稳态触发器间接法2DPSK信号调制器原理方框图码变换器（双稳触发器）绝对码相对码s(t)载波移相e2DPSK(t)码变换42DPSK信号的解调相位比较法：缺点：对于延迟单元的延时精度要求很高，较难作到。相干解调法：先把接收信号当作绝对相移信号进行相干解调，解调后是相

3、对码，再将此相对码作逆码变换，还原成绝对码。b相乘带通滤波低通滤波抽样判决d延迟Tsea本地载波提取相乘带通滤波低通滤波抽样判决逆码变换5逆码变换器脉冲展宽逆码变换器微分整流cbabc111001101（绝对码）a(0)101110110（相对码）(a)原理方框图(b)波形图62.功率谱密度2DPSK信号的功率谱密度和2PSK信号的功率谱密度完全一样。77.2二进制数字调制系统的抗噪声性能7.2.12ASK系统的抗噪声性能设在Ts内，带通滤波后的接收信号和噪声电压等于:∵n(t)是一个窄带高斯过程，故

4、有将上两式代入y(t)式，得到：上式为带通滤波的输出电压，下面用它来计算误码率。81.同步检测法的系统性能抽样判决处的电压x(t)为式中，nc(t)－高斯过程。∴当发送“1”时，x(t)的概率密度等于：当发送“0”时，x(t)的概率密度等于：h*P(1/0)f0(x)f1(x)P(0/1)ba9令b为判决门限，则将发送的“1”错判为“0”的概率等于：式中，将“0”错判为“1”的概率等于：当P(1)=P(0)时，相干解调的总误码率为：当h值等于最佳门限值h*时，当信噪比r>>1时，*)(*)(01bfb

5、f=102.包络检波法的误码率∵输出是其输入电压y(t)的包络，故有当发送“1”时,V(t)的概率密度等于：当发送“0”时,V(t)的概率密度等于：－广义瑞利分布－瑞利分布11(1)令b为判决门限，则将发送的“1”错判为“0”的概率等于：上式第二项可用Q函数来表示，Q函数的定义为：令α=a/σn，β=b/σn，t=V/σn∴式中，h0=b/σn归一化门限值r=a2/2σn2信噪比12(２)将发送的“０”错判为“１”的概率等于：当P(0)=P(1)时，系统总的误码率为：求最佳门限值：即两边取对数13在大

6、信噪比条件下(r>>1)，上式变成：∴最佳门限值归一化最佳门限值在小信噪比条件下(r<<1)，上式变成：∴最佳门限值归一化最佳门限值14实际当中，采用包络检波法的接收系统通常工作在大信噪比的情况下，∴此时，α=a/σn>>1，β=b/σn>>1则最小误码率Pe：当r>>1时,上式第一项趋于0∴157.2.22FSK系统的抗噪声性能1.同步检测法的系统性能当发送码元“1”时，通过两个带通滤波器后的两个接收电压分别为：它们和本地载波相乘，并经过低通滤波后，得出和定时脉冲低通滤波低通滤波抽样判决输出带通滤波

7、ω1带通滤波ω2输入相乘相乘cos1tcos2tx1(t)x2(t)y2(t)y1(t)16n1c(t)和n2c(t)都是高斯过程，故在抽样时刻其抽样值x1和x0都是正态随机变量。而且，x1的均值为a，方差为n2；x2的均值为0，方差也为n2。当x1

8、统性能抽样判决电压为将“0”错判为“1”的概率等于将“1”错判为“0”的概率等于由于现在P(1/0)=P(0/1)，∴总误码率为图中右部阴影的面积等于：因此，总误码率等于：本地载波提取带通滤波低通滤波相乘抽样判决x(t)182.2DPSK信号相干解调系统性能由上图可见，解调过程的前半部分和相干解调方法的完全一样，故现在只需考虑由逆码变换器引入的误码率。本地载波提取相乘带通滤波低通滤波抽样判决逆码变换19逆码变换规律：无误码时：输出绝对码元是相邻两个相对码