第五章数字调制系统课件.ppt

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1、第五章数字调制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15.1二进制数字调制原理5.1.1二进制振幅键控（2ASK）设数字信号为二进制码元0、1组成的序列，0出现的概率为P，1出现的概率为1-P，且它们彼此独立，则一个二进制振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘，即式中若令，则有22ASK信号产生方法：乘法器实现和键控法。2ASK信号的产生与解调32ASK信号解调方法：非相干解调（包络检波法）及相干解调法。与模拟解调制解调方法不同的是数字解调都增加一个“抽样判决器”，对提高数字信号的接收性能具有相当重要的意义。包络

2、检波法相干解调法4仿真波形-调制5仿真波形-相干解调6设的功率谱密度为，S(t)的功率谱密度为则与时域表达式对应的频域表达式为S(t)为单极性随机矩形脉冲序列，可直接得到，即式中根据的频谱特点，对于所有m≠0的整数，有得所以有2ASK信号的频谱结构7当数值信号码元1，0统计独立且等概率时，，则又有又因为幅度为1，周期为的矩形脉冲频谱为代入表达式可得2ASK信号的功率谱密度示意图81、2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成，连续谱取决于二元制码元脉中序列经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量决定。2、功率谱曲线为抽样函数型，若以第一个零点作为频带宽度，则2ASK信号带宽是基

3、带信号带宽的2倍，由此看出，其频带利用率为1/2。3、2ASK信号的第一旁瓣峰值比主峰值衰减14dB。结论9利用载波的频率变化来传递数字信息；二进制情况下，1对应于载波频率ω1，0对应于载波频率ω2，如同两个不同频率交替发送的ASK信号，则已调信号的时域表达式为其中，是的反码则5.1.2二进制移频键控（2FSK）10二进制移频键控(2FSK)信号的产生及波形2FSK信号产生方法：模拟调频法和键控法。11二进制移频键控信号解调非相干方式相干方式12仿真波形-调制13仿真波形-非相干解调不是很清楚包络器怎么输出的14仿真波形-相干解调15其它解调方法，如鉴频法、过零检测法及差分检波

4、法。过零检测法16a：b：c：d：e：差分检波法17当满足时，输出电压V与角频偏ω成线性关系，再经过抽样判决后得到相应的数字基带信号。2FSK是数字通信中用的较多的一种调制方式，在话音频带内进行数据传输时，ITU推荐在话音频带内低于1200bit/s数据率时使用FSK方式。182FSK信号频谱有相位不连续和相位连续两种情况，且这两种情况下频谱是不同的。由于2FSK调制属非线性调制，分析起来比较困难，但2FSK信号可以视为两个频率分别为和的ASK信号的叠加。由于两个ASK信号“1”码元和“0”码元在时间上永远不会同时出现，因此FSK信号的功率谱密度可以看成这两个ASK信号功率谱密

5、度之和，即2FSK信号的频谱19最后可得当概率为1/2时，整理后得20结论1、2FSK信号频谱由连续谱和离散谱组成，连续谱由两个双边谱叠加而成，而离散谱出现在两载频处。2、3、传输2FSK信号所需的第一零点带宽为21二进制移相键控是用二进制数字信号0，1去控制载波的两个相位的方法，其时域表达式为式中，为双极性数字信号，若g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，则有以载波的不同相位直接去表示相应数字信息的相位键控称为绝对移相，即2PSK。5.1.3二进制移相键控及二进制差分相位键控22采用绝对移相，在发送端以某一相位作为基准，在接收端必须有一个固定的相位作基准，如果参考相位发生变化，

6、导致恢复的数字信号1变为0，0变为1，造成错码，这种现象称为2PSK方式的“倒π”现象或“反向工作”现象。差分相位键控（2DPSK）方式利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息。相位值用来表示，定义为本码元初相与前一码元初相之差，即重新设定2PSK为23仿真波形-反向工作242DPSK:同一相位并不对应相同的数字信号，前后码元相位差决定数字信息符号；相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。2PSK与2DPSK信号波形25变换原理（a），（b）为前一个码元，最初的可任意设定。由绝对码变换成相对码的过程称为差分编码，又称

7、码变换；由相对码变换成绝对码的过程称为码反变换。为绝对码，为相对码。26（a）模拟相乘法（b）键控法2PSK信号的产生S(t)e0(t)272PSK信号的解调相干解调（极性比较法）28仿真波形-相干解调292DPSK信号的产生模拟相乘法和键控法与2PSK相比，只是多了一个码变换器，其作用是将绝对码变换为相对码。302DPSK信号的解调极性比较法和相位比较法31仿真波形-相位比较法12345678123456700111001322PSK和2ASK的形式完全相同，只是的取值不同，求2PSK信号