通信原理学习教学教案第7章数字频带传输系统.ppt

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1、第7章数字频带传输系统本章教学目的与要求：1、掌握三种基本二进制数字频带调制方式（2ASK、2FSK、2PSK/2DPSK）的调制和解调原理、带宽。2、掌握三种方式的误码率～信噪比公式，会计算。3、了解多进制数字频带调制系统原理和抗噪性，了解改进的数字调制系统（MSK、QAM）。主要外语词汇幅移键控ASK（Amplitude-ShiftKeying）通断键控OOK（On-OffKeying）频移键控FSK（Frequency-ShiftKeying）相移键控PSK（Phase-ShiftKeying）差分（相对）相移键控DPSK（DifferentialPhase-Shift

2、Keying）正交相移键控QPSK（Quadriphase-ShiftKeying）最小频移键控MSK（MinimumShiftKeying）正交振幅调制QAM（Quadrature-AmplitudeModulation）M进制振幅键控MASK（M-aryAmplitudeShiftKeying）本章主要内容7.1二进制数字振幅键控7.2二进制数字频率键控7.3二进制数字相位键控7.4二进制数字调制系统的抗噪声性能7.5多进制数字调制系统7.6其他数字调制系统作业题P1839（2ASK、2FSK波形示意图），20，25，28，30，39信息源语言音乐图像频率很低的电信号直接

3、转换包括（或不包括）直流分量的低通频谱最高频率和最低频率之比远大于1基带信号如电话信号的频率范围在300～3400Hz基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输。即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的。概述：基带信号原始信号调制器调制：发送端把基带信号频谱搬移到给定信道通带内的过程原始信号解调器解调：在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号的过程概述：调制和解调概述：调制在通信系统中的作用调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以适应信道的要求容易辐射实现频率分配实现多路复用减少噪声和干扰的影响

4、，提高系统抗干扰能力概述：调制的基本特征和分类调制器m(t)C(t)Sm(t)单音正弦波连续变化的模拟量：模拟调制离散的数字量：二进制数字脉冲数字调制单频正弦波连续波形连续载波调制脉冲波形脉冲载波调制矩形周期脉冲概述：调制的基本特征和分类调制器m(t)C(t)Sm(f)线性调制非线性调制m(f)Sm(f)m(t)改变载波信号C(t)的不同参数幅度调制：AM、PAM、ASKSm(t)相位调制：PM、PPM、PSK频率调制：FM、FSK频谱之间呈线性搬移关系：AM、DSB、ASK频谱之间没有线性对应关系：FM、PM、FSK引言一、什么是载波数字调制？载波数字调制将数字基带信号的信

5、息转载到高频载波上去的处理过程。数字基带信号调制器信道解调器数字信号载波数字调制系统（数字频带调制系统）二、为什么要进行频带调制？1、基带传输损耗大、易误码。基带传输一般用于局域网，较少用于长途传输。2、便于利用各种模拟信道资源传输数字信号。如：有线电话网、有线电视网、无线通信网（包括微波与卫星通信）三、怎样进行频带调制？高频载波C(t)=ACOS(ωct+φ0)为等幅单频余弦电波。需要让载波携带的数字基带信号信息，只有0和1两种。可以携带数字基带信号信息的参量有幅度、频率和相位。因此可设计出三种调制方案：1、让载波幅度A按数字信号的代码变化——数字调幅；2、让载波频率ωc按

6、数字信号的代码变化——数字调频；3、让载波相位φ0按数字信号的代码变化——数字调相。调制器S(t)C(t)Sm(t)数字基带信号正弦载波调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态。§7.1二进制数字振幅键控一、2ASK信号一般原理与调制方法1、时域表示及波形数字幅度调制又称幅度键控，记作ASK（Amplitudeshift-keying），二进制幅度键控记作2ASK。2ASK是利用代表数字信息（“0”或“1”）的基带矩形脉冲去键控一个连续的正弦型载波，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”，无载

7、波输出时表示发送“0”。数字基带信号g(t)是宽度为Tb、高度为A的矩形脉冲。式中an为数字序列{an}的第n个码元。显然，上式给出的表达是单极性不归零码。载波C(t)=COS(ωct+φ0)，初始相位φ0＝0已调波二进制振幅键控信号的时间波型特点：“1”码期间有等幅正弦波输出，相当于开关开通；“0”码期间无输出，相当于开关切断。因此，数字调幅又称为开关键控(通断键控)，记作OOK(OnOffKeying)。2、调制方法：()()二进制单极性的随机矩形脉冲序列乘法器coswctS2ASK(t)acosw