通信原理—基本的数字调制系统15讲

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1、一、基本原理1.表示式：式中，或6.4二进制相移键控(2PSK)12.例：波形－“101”整数个周期：图a和c相位不连续；多半个周期：图b和d相位连续；上述例子说明，相邻码元的相位是否连续与相邻码元的初始相位是否相同不可混为一谈。只有当一个码元中包含有整数个载波周期时，相邻码元边界处的相位跳变才是由调制引起的相位变化。TTT“1”“1”“0”(c)(d)TTT(a)(b)“1”“0”“1”6.4二进制相移键控(2PSK)－基本原理26.4二进制相移键控(2PSK)－基本原理3.产生方法（1）相乘法：用二进制基带不归零矩形脉冲信号A(t)去和载波相乘。33.产生

2、方法（2）选择法：用开关电路去选择相位相差的同频载波。6.4二进制相移键控(2PSK)－基本原理44.解调方法必须采用相干接收法。难点：第一，难于确定本地载波的相位－因有分频器的相位不确定性、信道不稳定性。第二，信号波形长时间地为连续的正（余）弦波形时，使在接收端无法辨认码元的起止时刻。解决办法：采用差分相移键控(DPSK)体制。本地载波提取带通滤波低通滤波相乘抽样判决V(t)6.4二进制相移键控(2PSK)－基本原理5二、功率谱密度由2PSK信号码元的表示式可知，它是一个特殊的2ASK信号，其振幅分别取A和-A。∴信号码元随机序列仍可以用2ASK信号的表示

3、式表示：式中，为了简化公式书写，不失一般性，下面令A=1。6.4二进制相移键控(2PSK)66.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度直接由2ASK信号功率谱密度计算公式：式中，对于2PSK信号，g(t)=-g(t)，G1(f)=-G2(f)，因此上式变为7当“1”和“0”出现概率相等时，P=1/2，上式变为，代入上面Ps(f)式，得到上式中没有离散频率分量。－－不能直接从接收信号中用滤波方法提取载波频率。6.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度86.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度∵矩形脉冲的频谱为代入上式：得到2PSK信号功率谱密度的最终表示

4、式92PSK和2ASK信号功率谱密度比较2ASK信号的功率谱密度：2PSK信号的功率谱密度：两者带宽相同2PSK信号没有离散分量(f+f0)+(f-f0)6.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度10(a)2ASK信号的功率谱密度(b)2PSK信号的功率谱密度6.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度112PSK和2ASK信号波形关系A2AA(a)2ASK(c)载波(b)2PSK6.4二进制相移键控(2PSK)－功率谱密度126.4二进制相移键控(2PSK)三、误码率抽样判决电压为本地载波提取带通滤波低通滤波相乘抽样判决V(t)13将“0”错判为“1”

5、的概率等于将“1”错判为“0”的概率等于由于现在Pe0=Pe1，∴总误码率为图中左部阴影的面积等于：因此，总误码率等于：或0A-APe0Pe1V6.4二进制相移键控(2PSK)－误码率146.4二进制相移键控(2PSK)－误码率在相干检测条件下，为了得到相同的误码率，2FSK的功率需要比2PSK的功率大3dB；而2ASK则需大6dB。2ASK2FSK2PSK三种调制方式的无码率比较：返回15例：设发送的二进制信息为111010011，采用2PSK方式传输。已知码元传输速率为2400Baud，载波频率为4800Hz：（1）试画出2PSK信号的时间波形；（2）若采

6、用相干解调方式进行解调，试画出各点时间波形；（3）若发送信息“0”和“1”的概率相等，试画出2PSK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。6.4二进制相移键控(2PSK)本地载波提取带通滤波低通滤波相乘抽样判决dabce16一、基本原理2DPSK-相对相移键控2PSK-绝对相移键控1.表示式设为当前码元和前一码元的相位之差：则，信号可以表示为式中，0＝2f0为载波的角频率；为前一码元的相位。6.5二进制差分相移键控(2DPSK)17例：可以看出：初相不同，相同的基带码元序列的相位也可不同，即，码元的相位并不直接代表基带信号；相邻码元的相位差才代表基带信号

7、。0000000002DPSK码元相位(+)0初始相位000000111001101111001101基带信号6.5二进制差分相移键控(2DPSK)182.矢量图A方式：可能长时间无相位突跳点B方式：相邻码元之间必定有相位突跳。000/2-/2参考相位参考相位(a)A方式(b)B方式6.5二进制差分相移键控－基本原理193.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0发2DPSK信号时:A=111001101发2PSK信号时：B=

8、101110110（1）若将待发送