cp7-8多进制数字调制系统-MASK和MFSK.ppt

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1、第七章数字带通传输系统主要内容：7.1数字带通传输系统概述7.2-5二进制数字调制与解调原理-2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK7.6二进制数字调制系统的抗噪声性能7.7二进制数字调制系统的性能比较7.8-9多进制数字调制系统-MASK和MFSK、QPSK和QDPSK7.10-11新型数字带通调制技术-正交振幅调制QAM、最小移频键控MSK多进制数字调制系统的定义和特点MASKMFSK7.8多进制数字调制系统-MASK和MFSK二进制数字调制系统特点优点：较好的抗干扰能力；缺点：频带利用率较低，使其在实际应用中受到一些限制。在信道频带受限时，为

2、了提高频带利用率，通常采用多进制。①在相同的信息传输速率下：若增加进制数M：码元传输速率(RB)M<(RB)2;减小信号带宽，节约频带资源；(B)M<(B)2提高系统频带利用率在信息传输速率不变的情况下，通过增加进制数M，可以降低码元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。多进制数字调制系统特点优点：频带利用率较高；②在相同的码元传输速率下：若增加进制数M：多进制的信息传输速率高于二进制：信号带宽，(B)M=(B)2；提高系统频带利用率当信道频带受限时，采用M进制数字调制可以增大信息传输速率，提高频带利用率。缺点：抗噪声性能下降

3、，增加信号功率和实现上的复杂性。多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。多进制数字调制系统的定义多进制数字基带信号：在每个符号时间间隔0≤t≤Ts内，可能发送的符号有M种，分别为s1(t)：s2(t)，…，sM(t)。在实际应用中，通常取M=2N，N为大于1的正整数。若用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率或相位，相应地产生:多进制数字振幅调制--MASK多进制数字频率调制--MFSK多进制数字相位调制--MPSK多进制数字调制系统的定义和特点MASKMFSK7.8多进制数字调制系统--MASK和MFSK多进制数字振幅调制(MASK

4、)MASK又称多电平调制，是指用具有多个电平的随机基带脉冲序列对载波进行振幅调制。(a)四进制数字基带信号的时间波形(b)4ASK信号的时间波形4ASK信号的波形分解MASK信号等于M个2ASK信号之和MASK信号与二进制ASK信号产生的方法类似，解调方式也相似。MASK信号的时域表示M进制数字振幅调制信号可表示为M进制数字基带信号与正弦载波相乘的形式，其时域表达式为eMASK(t)=g(t)为高度为1，宽度为Ts的矩形脉冲；an为幅值，共有M种取值，an∈｛0,1,…,M-1｝，an=0发送概率为P01,发送概率为P1M-1,发送概率为PM-1……

5、且MASK信号可以看成M个在时间上不重叠的OOK信号的叠加，所以：MASK信号的功率谱是M个OOK信号功率谱的叠加，叠加后的谱结构很复杂。但就信号带宽而言，MASK信号的带宽与该OOK信号的带宽相同，即：MASK信号的带宽其中：(RB)M--多进制码元速率；TS--多进制码周期。MASK信号的频带利用率--一般情况下采用码元速率形式的频带利用率与2ASK系统相同，不能反映多进制的高频带利用率特点信息速率形式的频带利用率--能反映多进制的高频带利用率特点MASK系统的抗噪声性能若采用同步检测法，在M个电平等概发送的情况下，可推导出：式中：r=为信噪比；

6、Ps为信号功率。可见，M越大，MASK系统抗噪声性能越差。(1)传输效率高；(2)抗衰落能力差；(3)在接收机输入平均信噪比相等的情况下，MASK系统的误码率比2ASK系统要高；(4)电平数M越大，设备越复杂。MASK信号的特点总结多进制数字调制系统的定义和特点MASKMFSK7.8多进制数字调制系统--MASK和MFSK多进制数字频率调制(MFSK)MFSK是指用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号。在某一码元时间内只发送其中一个频率。(a)4FSK信号波形f3f1f2f4TTTTtf1f2f3f400011011(b)4FSK信号的取值MF

7、SK信号的产生逻辑电路串/并变换f1门电路f2门电路fm门电路12…M12…M输入相加器MFSK信号的解调逻辑电路带通f1检波器带通f2检波器带通fm检波器12…M输出BPF抽样判决多进制数字频率调制系统的组成方框图无线寻呼系统中四电平调频频率配置方案MFSK信号的功率谱和带宽设MFSK信号码元的宽度为TS，传输速率RB=1/TS(Baud)=fSMFSK信号可以看作由m个振幅相同、载频不同、时间上互不相容的2ASK信号叠加的结果。MFSK信号的频带利用率MFSK系统的抗噪声性能MFSK信号采用非相干解调时的误码率为式中,r为平均接收信号的信噪比。M

8、FSK信号采用相干解调时的误码率为多进制数字频率调制系统误码率性能曲线实线--相干解调方式虚线--非相干解调