7数字频带传输系统.ppt

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1、数字频带传输系统二进制数字调制原理二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的性能比较多进制数字调制系统改进的数字调制方式引言通信的重要目的之一是远距离传递信息。虽然基带数字信号可以在传输距离不远的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。引言实际通信系统中，为适应信道的传输特性，大多采用的是频带传输系统:即通过调制的方式用基带数字信号对高频载波的某些参量进行控制使这些参量随基带信号的变化而变化。引言本章重点二进制数字调

2、制系统的原理及其抗噪声性能简要介绍多进制数字调制及由三种基本数字调制形式派生出的几种数字调制原理。引言数字调制用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端检测这些离散的调制参量。常用的载波信号为正弦型信号，调制方式主要有以下几种：振幅键控(ASK)：用数字信号控制载波的振幅。移频键控(FSK):用数字信号控制载波的(角)频率。移相键控(PSK):用数字信号控制载波的相位。理论上数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是属正弦波调制。数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制是调制信号为连续型的正弦波调制数字调制具有由数字信号带来的一些特点。本章将在模拟调

3、制的基础上，着重分析数字调制的一些特点。引言数字调制系统二进制振幅键控(2ASK)2ASK信号的时域表达式与波形2ASK信号的产生与解调2ASK信号的功率谱密度2ASK系统的抗噪声性能2ASK信号的时域表达式与波形设信息源发出消息代码是由二进制符号1、0组成的序列，2ASK信号可表示为：2ASK信号的时域表达式与波形2ASK信号的波形2ASK信号的产生与解调2ASK信号的产生有两种方法:相乘电路法和通-断键控法当基带信号为高电平时，开关接通。当基带信号为低电平时，开关处于断开状态，二进制振幅键控信号状态为零。二进制振幅键控信号又常称为通-断键控信号(OOK信号)。2ASK信号

4、的产生与解调2ASK(OOK)信号的解调通常有两种方法:非相干解调法(包络检波法)和相干解调法。2ASK包络检波2ASK信号的产生与解调2ASK相干解调2ASK信号的功率谱密度二进制振幅键控信号的时域表达式为设e0（t）的功率谱密度为PE（f），s（t）为一随机的单极性矩形脉冲序列，其功率谱密度为Ps（f），则有2ASK信号的功率谱密度当概率P=1/2时，上式可写成g（t）的频谱为2ASK信号的功率谱密度二进制移频键控(2FSK)2FSK信号的时域表达式2FKS信号的波形2FSK信号的功率谱密度2FSK信号的产生2FSK信号的解调2FSK系统的抗噪声性能2FSK信号的时域表达

5、式2FSK中，“0”码对应载波频率1，“1”码对应载波频率2。已调信号的时域表达式可写为：2FSK信号的波形2FSK信号的功率谱密度可将2FSK信号表示成两个2ASK信号的和，设：2FSK信号的功率谱密度2FSK信号的功率谱密度2FSK信号的功率谱密度2FSK信号的功率谱密度的特点连续谱由两个双边带谱叠加而成，离散谱在两个载频位置上。若两个载频之差较小，如小于fs，则连续谱呈现单峰；如载频之差增大，则连续谱将出现双峰。2FSK的带宽为f=f1-f2+2fs。2FSK信号的功率谱密度2FSK信号的产生方法一：用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频。方法二:键控法利用矩形

6、脉冲来控制开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。2FSK信号的解调非相干解调:2FSK信号相当于两路不同载频的2ASK信号，利用中心频率为f1和f2、带宽为2/Ts的带通滤波器对已调信号分路接收，再经包络检波和相减电路，最后作取样判决。相干解调：若收端能产生与接收的2FSK信号的频率和相位一致的载频，就能实现2FSK信号的相干解调。抽样判决器判定那一个输入样值大，可以不设置门限电平。此外，2FSK信号还有其他解调方法，比如鉴频法、过零检测法及差分检波法等。相干解调：设在时间0-T内,发送”1”码，信号为Acos(1t+1)，则上面一路经相乘和积分得（设1T>>1）：2

7、FSK信号的解调下面一路径相乘与积分得：2FSK信号的解调如果1-00，且当(1-0)T=2n,n为任意整数时,u00。如果1-0=0，且当为(1-0)T=m,m任意整数时,u0=0。如果二个可能发送的波形在一个码元时间内相乘之后的积分为零,则称这个波形为正交波形.这样的波形,其相干接收的误码最小.满足正交条件下的最小频差是在1=0的情况下使m=1,即:(1-0)T=或：f1-f2=1/2T=fs/2。2FSK信号的解调差分检波法：输入信号一路直接送到乘法器，另一路经时