通信原理 第7章 数字带通传输系统

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1、通信原理第7章数字带通传输系统1第7章数字带通传输系统数字调制：数字基带信号数字带通信号（已调信号）数字带通传输系统：包括调制和解调过程的数字传输系统正弦载波调制数字调制的方法：模拟调制法实现数字式调制；键控法：通过开关键控载波。2第7章数字带通传输系统振幅键控、频移键控、相移键控二进制调制和多进制调制振幅键控(ASK)频移键控(FSK)相移键控(PSK)AmplitudeShiftKeyingFrequencyShiftKeyingPhaseShiftKeying3每小节基本包括四个内容：1、时域表达式2、产生方法（调制方法）3、解调方法4、频谱7.1.1

2、二进制振幅键控(2ASK)7.1.2二进制移频键控(2FSK)7.1.3二进制移相键控(2PSK)二进制差分相位键控(2DPSK)7.1二进制数字调制原理47.1.1二进制振幅键控(2ASK）2ASK:载波幅度是随着调制信号变化的。波形图基带信号载波2ASK5其中数字基带信号，调制信号Ts－码元持续时间；g(t)－基带脉冲波形，通常设为矩形脉冲；an－第n个符号的电平取值OOK（通断键控On-OffKeying）信号2ASK信号的一般表达式2ASK可以表示成单极性矩形脉冲序列与正弦载波相乘。6模拟调制法（相乘器法）键控法2ASK信号产生方法7非相干解调(包络检

3、波法)相干解调(同步检测法)2ASK信号解调方法8非相干解调过程的时间波形92ASK信号：s(t)－二进制单极性随机矩形脉冲序列2ASK信号的功率谱密度：Ps(f)－s(t)的功率谱密度2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱Ps(f)的线性搬移——线性调制功率谱密度2ASK信号是随机的、功率型的信号10由6.1.2节，单极性的随机脉冲序列功率谱为由例6-1知，单极性全占空（NRZ）矩形脉冲序列的功率谱为（P=1/2时）：代入则2ASK信号的功率谱密度为112ASK信号的功率谱密度连续谱：双边带谱离散谱：载波分量2ASK信号的带宽：其中fs=1/Ts2ASK信号的

4、传输带宽是码元速率的两倍。127.1.2二进制频移键控（2FSK）13式中g(t)－单个矩形脉冲，Ts－脉冲持续时间；2FSK信号的表达式可简化为其中二进制单极性随机矩形脉冲序列14模拟调频电路：信号在相邻码元之间的相位连续变化。键控法：相邻码元之间的相位不一定连续。2FSK信号的产生方法15非相干解调2FSK信号的解调方法带宽2fsr1(t)r2(t)r1(t)>r2(t)，判为1r1(t)r2(t)，判为1r1(t)

5、19相位不连续的2FSK信号，可看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加s1(t)和s2(t)为两路二进制基带信号。2FSK信号的功率谱密度：功率谱密度20P=½，f1f0ff2f0=(f1+f2)/2fsf1+fsf2-fsf0f0=(f1+f2)/2ff2f12fsf1+fsf2-fsf1f0f2f1+fsf2-fsf0.8fs21连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加而成离散谱位于两个载频f1和f2处若

6、f1–f2

7、

8、f1–f2

9、>fs，连续谱和在f1和f2处出现双峰；2FSK信号的带宽其中，fs=1/Ts为基带信号

10、的带宽。功率谱密度227.1.3二进制相移键控（2PSK）2PSK:载波相位随着调制信号变化。“0”对应0相位,“1”对应相位(或相反)基带信号2PSK10010011(绝对移相)232PSK信号的表达式：n表示第n个符号的绝对相位：7.1.3二进制相移键控（2PSK）242PSK信号可看作一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘：g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，发送二进制符号“0”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送二进制符号“1”时（an取-1），e2PSK(t)取相位。——二进制绝对相移方式（2PSK）25模拟调制的方法键控法

11、2PSK信号的调制器262PSK信号的解调器——相干解调“倒π”现象解决办法：差分相移键控DPSKr(t)>0，判为0r(t)<0，判为127比较2ASK信号的表达式和2PSK信号的表达式：2ASK：2PSK：形式完全一样基带信号s(t)不同（an不同）——单极性，双极性。这里的Ps(f)是双极性矩形脉冲序列的功率谱。功率谱密度28由例6-2知：双极性的全占空（NRZ）矩形随机脉冲序列的功率谱密度为（P=1/2时）：代入2PSK信号的功率谱密度为功率谱密度29带宽是基带信号带宽的两倍。当P=1/2时，功率谱中无离散谱（即载波分量）。功率谱密度曲线302DPSK

12、是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传