数字信号的调制与解调

《数字信号的调制与解调》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章数字信号的调制与解调数字通信系统概述基带数字信号的特性幅度键控的产生与解调频率键控的产生与解调相位键控的产生与解调内容提要：7.1数字通信系统概述关于数字信号数字通信系统的性能指标数字通信系统模型数字通信系统的特点本节内容：关于数字信号数字信号是量化后的离散时间信号数字信号的主要特点是状态的离散性离散信号的状态可以用二进制符号表示m位的二进制符号最多可以表示2m个状态数字通信中采用的二进制符号只有0、1两种0、1两个符号所组成的代码可表示任意信息由0、1组成的一串代码称为“数字信号序列”，表示为：…a-k…a-3a-2a-1a0a1a2a3…ak…（a是码元，k是其序号，简写为｛ak｝

2、数字通信系统的性能指标性能指标之一——码元传输速率码元传输速率即码元速率或传码率，指系统每秒钟传送或处理码元的数目，单位为“波特”，符号“B”。信息传输速率即信息速率或传信率，指每秒钟传递的信息量，单位为比特/秒，记为bit/s。码元速率及信息速率是有区别的。性能指标之二——差错率误码率——码元在传输系统中被传错的概率误信率——信息量在传输过程中被丢失的概率数字通信系统模型③收信机系统模型见下图五个组成部分①发终端②发信机⑤信道④收终端数字通信系统的特点数字通信的抗干扰（或噪声）能力强；传输中的差错可以通过抗干扰编码（检错纠错编码）加以控制，从而能有效地改善通信质量；便于使用现代技

3、术对数字信号进行处理；数字信号易于加密，保密性强；数字通信系统可以传递各种信息，使通信系统变得通用、灵活；与模拟通信相比，数字通信要占据更宽的带宽。7.2基带数字信号基带数字信号的波形基带数字信号的一般表达式基带数字信号的频域特点本节内容：基带数字信号波形——矩形脉冲基带数字信号波形——非矩形脉冲矩形脉冲的产生比较容易，实际上也很有用，不过这种脉冲的频谱很宽。在数字通信系统中，为了节省频带，可采用频谱较窄的脉冲，如升余弦脉冲，三角形脉冲，半余弦脉冲等基带数字信号波形——N进制对于N进制的数字信号，每个码元可以有N种不同的数值，传输这种信号需要有N种不同的波形：g1(t)、g2(t)、g3(t

4、)……gN(t)。（a）单极性四电平信号（b）双极性四电平信号右图中电平为3U的脉冲代表“3”；2U代表“2”；U代表“1”；电平等于零时代表“0”，这种信号叫做多电平信号。基带数字信号波形——绝对码与相对码（a）绝对码,它的特点是：每一个符号都和一个固定的波形相对应。（b）相对码,它是以前一个码元为基准来进行编码的。1时相同，0时相反。基带信号的一般表达式其中：时间函数S(t)是一个随机函数，利用统计法可以得到其中规律。如果对于某一序列有：则有一般表达式：如果两脉冲波形相同极性相反，即g2(t)＝－g1(t)＝－g(t)，则上式可改写为：基带数字信号的频域特点单极性周期性矩形脉冲的频谱图示

5、为周期为T，脉冲宽度为τ的单极性周期性矩形波及其利用傅立叶级数展开得到的频谱分布。脉冲宽度与频谱的关系基带数字信号的频域特点脉冲宽度τ越窄，其频谱包络线的零点频率越高，相邻两个零值之间所含的谐波分量就越多，频带越宽。7.3幅度键控什么是幅度键控？利用基带信号S(t)对载频为ωc的正弦波幅度进行控制的方式，叫做调幅，也叫做幅度键控，记为ASK。下面讨论六点问题：模拟调制方法的调幅器数字键控方法的调幅器调幅信号产生的原理图ASK信号频域分布特点折叠干扰及其消除方法幅度键控信号的解调本节内容：模拟调制方法的调幅器模拟调制方法的调幅器方框图一般表达式：基带数字信号高频载波数字键控方法的调幅器由基带数

6、字信号控制一开关电路。当“1”码时开关闭合，高频载波输出。当“0”码时开关断开，无高频载波输出。幅度键控信号波形数字键控调幅器框图调幅信号产生的原理图（a）图中两个二极管的导通与截止受基带信号控制。（b）图中三极管的导通与截止受基带信号控制。ASK信号的频域分布特点从频域上看，幅度调制的作用是将基带信号频谱移到以载频ωc为中心的频带内。调幅之后将产生上、下两个边带，每一个边带都是基带频谱的线性搬移，这种调制叫做线性调制。带宽BW＝2fs频谱结构特点折叠干扰及其消除方法由于调制时载波频率fc选择偏低导致调幅后的ASK信号频谱的下边带中出现“反转”的频率分量。由于“反转”的频率是由“负频率”以零

7、频率为中心“反射(或折叠)而产生的，因而叫做零频率反射干扰或折叠干扰。折叠干扰消除方法用低通滤波器把基带数字信号中高于载波fc的频率分量滤掉。幅度键控信号的解调相干解调框图非相干解调框图ASK信号解调的波形调幅信号整形输出检波输出UP为判决电平7.4频率键控频率键控信号的产生FSK信号产生的原理二进制FSK信号波形FSK信号产生的电路频率键控信号的解调非相干检测法相干检测法本节内容FSK信号产生的原理根据定