正弦载波数字调制

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1、第四章数字调制与解调技术第一节数字调制的概念与分类一、数字调制的概念所谓数字调制，就是用待传输的数字基带信号去控制载波的参量，使之随数字基带信号的变化而变化的过程。数字调制与模拟调制在本质上并无差异，都是为了使待传输的基带信号适合于信道上传输，在原理上两者也相似。在数字调制中，待传输的数字基带信号也可称为调制信号，调制后所得到的信号则称为已调信号，所用的载波，在大多数数字通信系统中，都是选择正弦信号，这是因为正弦信号形式简单，便于产生和接收。第四章数字调制与解调技术图6-1数字调制系统模型在接收端，把已调信号还原成数字基带信号的过程，称为数字解调。为了称

2、呼方便，通常把数字调制及解调合起来统称为数字调制。数字调制系统模型如图6-1所示。它和数字基带传输系统的模型相比，不同之处就在于数字调制系统增加了调制和解调部分，其余基本相同。第四章数字调制与解调技术二、数字调制的类型数字调制的种类很多，这里作一个简要分类。正弦载波有振幅、频率和相位三个参量，根据数字基带信号所控制的参量不同，数字调制有数字振幅调制（数字调幅）、数字频率调制（数字调频）和数字相位调制（数字调相）三种基本形式。由于数字基带信号只能取离散的有限个值，所以相应的载波参量也只能取离散的有限个值，已调信号可以看成是由数字基带信号去控制开关对不同参量

3、的载波进行切换的结果，这种实现方法称为键控法，因此，通常把上述三种基本的数字调制方式，分别称为振幅键控、频率键控和相位键控。数字基带信号可以是二进制的，也可以是多进制的，因此，数字调制又有二进制数字调制和多进制数字调制之分。根据已调信号的频谱结构特点的不同，数字调制也可分为线性调制和非线性调制。在线性调制中，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同，只不过频率位置搬移了，如振幅键控；在非线性调制中，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同，不是简单的频谱搬移，而是有其他新的频率成分出现，如频率键控。第四章数字调制与解调技术第四章数字调制与解调技术为了

4、满足某些特定的要求，人们还在一些基本的数字调制方式的基础上，研制出了多种派生的、新型的数字调制方式，如正交振幅调制、最小频移键控等。而且随着通信技术的发展，还会不断地根据需要发展出新的数字调制方式来。第四章数字调制与解调技术第二节二进制数字调制与解调一、二进制振幅键控振幅键控（ASK—AmplitudeShiftKeying）又称为幅度键控或幅移键控，它是数字调制中出现最早的，也是最简单的一种方式。这种方式最初用于电报系统，但由于它的抗噪声性能差，故在数字通信系统中用得不多。不过，在信道条件较好的数字通信系统中也还有用，而且二进制振幅键控是研究其他数字调

5、制方式的基础，因此，熟悉它仍然是必要的。第四章数字调制与解调技术1．二进制振幅键控信号的产生二进制振幅键控，记为2ASK或BASK（BinaryASK），是利用代表数字信息（“0”或“1”）的基带脉冲信号去控制载波信号的振幅，使载波幅度随之而变化的调制方式。当发送为“1”时，有载波输出（振幅不为零）；当发送为“0”时，无载波输出（振幅变为零）。2ASK信号的波形示例如图6-2所示。这是一种最简单形式的2ASK信号，由图可见，它相当于是用一个受输入数字信息控制的开关去接通或切断载波信号的输出而产生的，因此，这种2ASK方式有时又称为通断键控（OOK—OnO

6、ffKeying）方式。第四章数字调制与解调技术图6-22ASK信号的波形示例第四章数字调制与解调技术2ASK的调制器可以用乘法器法来实现，如图6-3所示。图6-3用乘法器实现2ASK调制器第四章数字调制与解调技术图中，输入随机信息序列以　　表示，其取值服从下述关系第四章数字调制与解调技术图6-52ASK信号的功率谱密度及带宽a)“1”码波形的频谱b)基带信号的功率谱c)2ASK信号功率谱2．二进制振幅键控信号的频谱及带宽第四章数字调制与解调技术由图可看出，2ASK信号的带宽是基带信号带宽的2倍，若只计及基带信号功率谱主瓣宽度　　，则2ASK信号占用的信

7、道带宽为对应的频带利用率为（b/s·Hz）第四章数字调制与解调技术由第五章知，在无码间串扰条件下，若滚降系数为　　，则基带信号占用信道带宽为这时，2ASK信号占用的信道带宽为第四章数字调制与解调技术对应的频带利用率为（b/s·Hz）最后指出，为简单起见，许多教材在讨论数字调制时，均未考虑基带处理的情况。本章在后面的讨论中，一般也是指最简单的情形，需要考虑基带处理问题时将会特别说明。第四章数字调制与解调技术二、二进制频率键控频率键控（FSK—FrequencyShiftKeying）又称为频移键控，它在短波通信中应用较广泛，这是因为它除了设备简单，调制与解

8、调方便外，更重要的是这种调制方式具有较好的抗多径时延性能。第四章数字调制与解调技