数字通信原理6数字调制解调系统

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1、数字通信原理第六章数字调制解调系统1课件第六章数字调制解调系统6.1、引言数字调制解调系统主要讨论的内容数字信号调制传输、解调的方法和其性能分析数字调制的主要目的（1）使数字信号适合在带通信道中传输并易于实现；如：对无线信道，信号频率必须足够高才能使天线的尺寸在合理大小的水平（/4）；（2）能通过频分复用将数字信息(基带信号)安排在不同的频段传输，提高频带利用率。2课件第六章数字调制解调系统6.1、引言(续)模拟调制与数字调制的异同相同点：（1）实现信号的频谱搬移和变换；（2）载波主要为正弦信号；（3）可采用调幅、调频和调相等方式；（4）可同时调制多于一个的参数，如相位与幅度主要区别：

2、数字调制受控参数在有限种取值间变化。调制的类别（1）二进制与M进制（M>2）（2）线性调制和非线性调制（3）无记忆调制和有记忆调制3课件第六章数字调制解调系统6.1、引言(续)三种典型的数字调制方式示例(a)振幅键控(b)频移键控(c)相移键控4课件第六章数字调制解调系统6.2、二进制数字调制系统二进制移幅键控(2ASK)基带信号：2ASK信号：5课件第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2ASK)(续)2ASK实现方案：(a)采用乘法器实现(b)采用开关电路实现通过该方式输出的信号也称通断键控(OOK)信号。6课件第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2ASK)(续)2ASK信号的功率

3、谱设基带信号的功率谱为2ASK信号的功率谱为则：7课件二进制移幅键控(2ASK)(续)2ASK信号的带宽ASK信号是一种由基带信号线性调制载波后产生的信号信号频谱是基带信号频谱简单地搬移，带宽是原基带信号的两倍。8课件第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2ASK)(续)2ASK信号的频带利用率(1)对于具有理想的无码间串扰系统(2)对于滚降系数为的基带调制信号9课件第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2ASK)(续)2ASK信号的频带利用率(3)对于OOK信号，如果只考虑信号的主瓣(参见ppt－P7图)10课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)对于二元信号序列，一般地有

4、：相应地2FSK信号的一般表示形式为其中为基带信号的码元波形。11课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)(续)若记则有12课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)(续)2FSK实现方案：(a)采用变容二极管模拟调频实现(b)采用开关电路实现通过键控法实现13课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)(续)2FSK信号的功率谱由式2FSK信号看成是两个OOK振幅键控信号相叠加，其功率谱是两信号与功率谱之和。14课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)(续)2FSK信号的频率与带宽选择分析定义2FSK信号中两个不同频率信号的相关系数为其中是码元

5、的能量。15课件第六章数字调制解调系统因容易满足条件所以，若要求满足正交条件相当于要求：因为取值具有任意性，所以要求16课件第六章数字调制解调系统由可以解出：满足上式的最小整数k为1在任意取值的条件下，满足s1和s2正交的最小频率间隔为17课件第六章数字调制解调系统若满足条件，正交的条件简化为此时，满足s1和s2正交的最小频率间隔为一般地，若记2FSK信号的带宽为：其中B是基带脉冲信号的带宽。18课件第六章数字调制解调系统二进制移频键控(2FSK)(续)2FSK信号的频带利用率2FSK信号的最高频带利用率(对应的情形)通常FSK信号在频带利用率方面没有优势，FSK调制适合应用在的信噪比(

6、SNR)的场合。19课件第六章数字调制解调系统二进制移相键控(2PSK)设二元信号序列其中2PSK信号可表示为若为一非归零矩形脉冲，则2PSK信号为20课件第六章数字调制解调系统二进制移相键控(2PSK)(续)2PSK信号的波形示意图2PSK信号调制的实现方案21课件第六章数字调制解调系统二进制移相键控(2PSK)(续)2PSK信号的功率谱设双极性基带信号的功率谱为：则2PSK信号的功率谱为：22课件第六章数字调制解调系统第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2ASK)(续)2PSK信号的频带利用率若基带信号的脉冲为矩形的非归零脉冲若仅考虑信号频谱的主瓣，则2PSK带宽利用率为与2ASK

7、信号相同。2PSK信号可看作两个相位相反的OOK信号之和。23课件第六章数字调制解调系统第六章数字调制解调系统二进制差分移相键控(2DPSK)差分移相键控的特点：差分码可以克服解调时的相位模糊问题可以采用较为简单的差分相干解调方案2DPSK调制的实现方案24课件第六章数字调制解调系统第六章数字调制解调系统二进制移幅键控(2DPSK)(续)2DPSK信号的功率谱由可知2DPSK信号与2PSK信号有相同的功率谱。同理，2DPSK信号与2