通信原理第6-7章正弦载波数字调制课件

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1、通信原理第6章正弦载波数字调制基本要求：1.掌握二进制数字调制信号的时域表示和频谱特性。2.熟练掌握2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的调制解调原理、方法、时域波形及系统抗噪声性能分析的方法和分析结论。3.理解多进制数字调制的概念和目的，掌握QPSK、DQPSK信号的调制解调原理及方法，了解其他多进制MASK、MFSK、MPSK、APK调制解调的原理。6/19/2021【重点】1.2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的调制解调原理、方法、时域波形及系统抗噪声性能分析的方法和分析结论；2.QPSK、DQPSK信号的调制解调原理及方法。【难点】1.2ASK、2FSK、

2、2PSK、2DPSK信号的调制解调原理、方法、时域波形及系统抗噪声性能分析的方法和分析结论；2.QPSK、DQPSK信号的调制解调原理及方法。6/19/2021通信原理第6章正弦载波数字调制为什么要调制？数字基带信号：频谱（功率谱）集中在零频率附近。带通信道：传输特性是带通型的。问题：数字基带信号能在带通型信道上直接传输吗？6/19/2021f(Hz)20001X(f)5000100001H(f)基带信号带通信道第6章正弦载波数字调制输出信号为0要使信号通过信道，必须在传输前对信号频谱进行搬移，搬移到信道的通带范围内，这种信号频谱的搬移过程称为调制，接收端频信号频谱反搬移的过程称为

3、解调。6/19/202120001X(f)fc-fcmodulationfc-fc34001X(f)demodulation调制实现方法：用基带信号控制载波的某个参量。第6章正弦载波数字调制6/19/2021根据基带信号的不同，调制分为：数字调制：基带信号为数字信号模拟调制：基带信号为模拟信号根据所用载波的不同，调制有：正弦载波调制：载波为正弦信号脉冲调制：载波为脉冲信号注：没有特别指明，载波均为正弦信号。本章介绍的是数字正弦载波调制，简称数字调制。第6章正弦载波数字调制6/19/2021数字正弦载波调制：即用数字基带信号去控制正弦波的某个参量，以达到数字基带信号频谱般移的目的。基

4、本的数字调制方式：数字振幅调制（ASK）：数字基带信号控制载波振幅数字频率调制（FSK）：数字基带信号控制载波频率数字相位调制（PSK）：数字基带信号控制载波相位数字基带信号可以同时控制载波的若干个参数。第6章正弦载波数字调制6/19/2021本章主要内容：1、2ASK2、2FSK3、2PSK4、2DPSK5、QPSK、OQPSK6、MSK7、QAM这些调制技术的实现方法及性能第6章正弦载波数字调制6/19/20216.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）一、2ASK调制方法载波发生器开关e(t)S(t)数字基带信号已调信号2ASK6/19/2021用相乘器实现2ASK调制示意图基

5、带信号形成器相成器带通滤波器2ASK信号形成单极性全占空信号6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021二、2ASK信号解调2ASK信号的解调方法有两种：相干解调和非相干解调（包络解调）1、相干解调带通滤波器低通滤波器抽样判决器定时脉冲S(t)2ASK相干解调方框图6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/20212、包络解调2ASK信号的包络解调带通滤波器包络检波器低通滤波器抽样判决器定时脉冲S(t)6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021包络解调各点的波形6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021三、2ASK信号的功率谱及

6、带宽2ASK信号功率谱示意图是数字基带信号的码元速率6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021四、2ASK系统性能（6.3中的部分内容）计算由于噪声影响所造成的码元错误概率。方法是：（1）求出用于取样判决的瞬时值的概率密度函数；（2）根据判决门限，求出系统误码率公式。1、相干解调取样判决器输入端的瞬时值为：发“1”时发“0”时6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021相干检测时2ASK系统误码率的几何表示6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021判决门限b=a/2，r为信噪比：6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021

7、2、包络解调发“1”时发“0”时发“1”时，瞬时值服从莱斯分布，发“0”时瞬时值服从瑞利分布。6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021条件是“0”“1”等概，信噪比r》1时。6.2.1二进制数字振幅键控（2ASK）6/19/2021五、两种解调方法的比较（1）相干解调电路复杂，包络解调电路简单；（2）小信噪比时，相干解调的误码性能比包络解调好；（3）大信噪比时，两者误码性能趋于一致。结论：小信噪比时，使用相干解调大信噪比时，采用包络解调6.2.1二进