第6章数字调制系统ppt课件.ppt

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1、第六章数字调制系统本章重点二进制数字振幅键控2ASK（AmplitudeShiftKeying）二进制数字频移键控2FSK（FrequencyShiftKeying）二进制数字相移键控2PSK（PhaseShiftKeying）多进制数字调制系统的基本原理和特点16.1二进制数字调制原理当使用二进制数字信号来完成调制过程的时候，这种调制方式就被称为二进制数字调制。常见的二进制数字调制方式包括：二进制数字振幅键控2ASK（AmplitudeShiftKeying）、二进制数字频移键控2FSK（FrequencyShiftKeying）、二进制数字相移键控2PSK（Pha

2、seShiftKeying）。2一、二进制幅移键控2ASK:6.1调制1．定义：用数字基带信号对正弦载波的幅度进行控制的方式称为幅移键控。记为2ASK。2.产生方法：（1）模拟法：通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号，这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为模拟法。（2）键控法：使载波在二进制信号“1”和“0”的控制下分别接通和断开，这种二进制振幅键控方式称为开关键控OOK（On-OffKeying）方式。3设：调制信号为S(t),载波为cosωct,则3．数学表达式：4．波形：与输入序列010010相对应的输出波形如图所示。010010S(

3、t)2ASK信号45．产生框图：图6.22ASK信号的产生（a）模拟法（b）键控法52ASK常见的解调方法分为非相干解调和相干解调两种。（1）非相干解调非相干解调又称为包络检波法，图6-9a）所示为一种采用包络检波法解调器的原理方框图。在图中，接收信号首先通过一个带通滤波器，滤除带外噪声和杂散信号，同时图中的整流器和低通滤波器构成一个包络检波器，与常见的模拟AM信号的解调器相比，该图中增加了一个抽样判决器，它是用来对解调后的有畸变的数字信号进行定时判决，以提高数字信号的接收性能。6．2ASK的解调方法：6（2）相干解调相干解调是一种常见的解调方法，它是在接收端利用本地

4、载波与接收信号进行相乘，得到包含基带信号频率分量的输出信号，然后通过低通滤波器滤除无用频率分量让基带信号通过，并将其送至抽样电路进行判决。其电路原理图如图6-9b）所示，因为在相干解调法中相乘电路需要有相干载波，这个信号是由收信机从接收信号中提取出来的，并且和接收信号的载波同频同相，所以这种方法比包络检波法要复杂些。7图6-9a）非相干解调图6-9b）相干解调8由图6-15，可以得出2ASK信号有以下特点：（1）2ASK信号的功率谱密度中包含连续谱和离散谱两部分；连续谱部分决定于基带调制信号的谱，而离散谱部分则决定于载频。（2）2ASK信号的带宽等于基带调制信号带宽的

5、两倍。91．2FSK的定义：二进制数字频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅不变，所以其表达式为：根据上面公式可以得出：当=1时=,而当=0时=。所以2FSK信号可以看作是由两路频率分别为和的2ASK信号合成的。二、二进制数字频移键控(2FSK)102.产生方法（1）直接调频法直接调频法是采用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，使其能够输出两个不同频率的二进制码元，其基本电路图如图6-4所示。（2）键控法键控法是采用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡信号作为输出，如图6-8所示。为数字脉冲基带信号，起到键控

6、的作用。当=1的时候，开关电路选择载波（或），当=0的时候，开关电路选择载波（或）。11图6.42FSK调制器（a）模拟信号调频电路（b）键控法123．波形：S(t)2FSK信号134．2FSK的解调方法2FSK的解调方法与2ASK一样2FSK信号的接收也分为相干和非相干接收两类。（1）相干解调相干接收法的原理方框图如图6-10所示。图中接收信号通过并联的两路带通滤波器滤波，与接收机电路产生的本地相干载波相乘并经过包络检波后，在本地的定时脉冲的控制下进行抽样判决。判决的准则是比较两路信号包络的大小。在判决过程中需要的本地相干载波也必须从接收信号中提取出来，并且要保持和

7、信号码元同频同相，所以按照这种方式设计出来的接收机都比较复杂。14图6-102FSK相干解调电路原理图（2）非相干解调常见的2FSK信号的非相干解调方式包括两种：包络检波法和过零点检测法。15包络检测法的电路原理图如图4-10所示。这个电路同相干解调的电路很相似，它也是通过检测两个支路信号包络的大小。图6-112FSK非相干解调电路原理图16图4-11是过零点检测法的原理方框图，由于在2FSK这种调制方式下，两种信号码元的频率不同，所以通过计算单位时间内码元中信号波形的过零点数目的多少，就能区分这两种不同频率的码元，这个过程的波形图如图4-12所示。