第四章_数据信号的频带传输

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1、第四章数据信号的频带传输结束放映学习目录学习要求内容简介作者：蒋占军内容简介——所谓频带传输是指在发送端，经过调制，把基带信号变成频带信号传输，接收端再由解调器将频带信号恢复成基带信号的传输系统，调制解调器是频带传输系统的核心部分。——本章将对数字调制解调的实现、调制解调器等频带传输系统的关键技术和设备进行详细介绍。返回结束学习要求1.掌握数据信号频带传输系统。2.掌握二进制调制解调系统的基本原理及主要特点3.掌握多进制调制解调系统的基本原理及主要特点。4.了解各种调制解调系统的性能。5.掌握调制解

2、调器的基本概念。6.理解各种典型的调制解调器的主要性能。7.掌握ADSL系统的基本原理。返回结束学习目录返回4.1频带传输系统组成4.2二进制数字调制解调4.3多进制数字调制解调4.4调制解调器4.5ADSL调制解调器结束4.1频带传输系统组成频带传输系统组成典型应用——使用模拟电话信道传呼数据信号单极性NRZ码频谱单极性NRZ码频谱4.2二进制数字调制解调本节内容提要：——介绍二进制数字调制的基本原理、时域信号表达方式、频谱及带宽、解调原理以及调制解调的实现方式等内容。4.2.1二进制幅移键控4.

3、2.2二进制频移键控4.2.3二进制相移键控4.2.4二进制数字调制系统性能分析与比较4.2.1二进制幅移键控调制实现4.2.1二进制幅移键控调制模型ASK信号其中g(t)是单位矩形脉冲，周期为Tb，an取值为：4.2.1二进制幅移键控频谱及带宽2ASK频谱4.2.1二进制幅移键控2ASK信号带宽——2ASK信号的零点带宽为B=2fb，也即2ASK系统的传输带宽至少应该是2fb，这比基带信号宽一倍频带利用率解调方式非相干检测4.2.1二进制幅移键控相干检测4.2.2二进制频移键控调制实现基带信号直接

4、控制压控振荡器产相位连续频移键控信号(CPFSK)4.2.2二进制频移键控键控法，产生相位不连续频移键控信号(DPFSK)频谱及带宽2DPFSK信号的表达式4.2.2二进制频移键控2DPFSK信号频谱2DPFSK零点信号带宽——其中h=

5、fc1－fc2

6、/fb，称为调制指数或频移指数,为保证接收端能够正确接收，

7、fc1－fc2

8、通常取2fb或更大频带利用率4.2.2二进制频移键控解调实现过零点检测差分检测4.2.2二进制频移键控相干检测非相干检测4.2.2二进制频移键控4.2.2二进制相移键控绝对调

9、相与相对调相绝对调相（PSK）——固定的用某种相位的载波表示“1”，另一种相位的载波表示“0”相对调相（DPSK）——利用前后相邻码元的相对相位值来表示数据码元，例如常用的方式是相邻码元载波相位（一般为初相）变化表示“1”，不变表示“0”二进制相移键控信号矢量图——载波相位的选取4.2.2二进制相移键控频谱与带宽波形示例2PSK信号表达式4.2.2二进制相移键控调相信号的相位变化可以反映到幅度变化上，其表达式可表达为：2PSK信号频谱2PSK信号的带宽也是2fb2DPSK调制和2PSK调制的区别仅在

10、于对应的基带信号是差分双极性码，所以其频谱结构与2PSK信号的完全相同4.2.2二进制相移键控调制解调的实现直接调相法实现2PSK调制键控法实现2PSK调制4.2.2二进制相移键控2PSK相干检测4.2.2二进制相移键控正常工作波形示意图4.2.2二进制相移键控反向工作波形示意图4.2.2二进制相移键控2DPSK调制实现2DPSK检测——相干检测－差分译码2DPSK检测——差分检测4.2.2二进制相移键控差分检测波形示意图4.2.4二进制数字调制系统性能分析与比较频带利用率——2ASK、2PSK和2

11、DPSK信号频带利用率都为0.5Baud/Hz——2CPFSK在调制指数h<1时，带宽会较小，但调制指数太小会导致系统的抗干扰性能下降，——2DPFSK频带利用率最低。设备复杂性——对于同一种调制方式，相干检测设备要比非相干检测设备复杂，——同为非相干检测时，2DPSK的设备最复杂，2FSK次之，2ASK最简单——信噪比较高的系统通常采用非相干检测，而在小信噪比工作的环境中，需要采用相干检测。4.2.4二进制数字调制系统性能分析与比较调制方式解调方式误码率公式2ASK非相干检测相干检测2FSK非相干

12、检测相干检测2PSK相干检测2DPSK差分检测误码率4.2.4二进制数字调制系统性能分析与比较误码率比较4.3多进制数字调制解调本节内容提要：——介绍多进制数字调制的基本原理、时域信号表达方式、频谱及带宽、解调原理以及调制解调的实现方式等内容。4.3.1多进制幅移键控4.3.2多进制频移键控4.3.3多进制相移键控4.3.4幅相联合调制4.3.1多进制幅移键控其中s(t)是多进制基带信号，bn是M进制电平码其取值为：且MASK信号表达式频带利用率4.3.2多进制频移键