通信原理数字带通传输系统概要讲课教案.ppt

《通信原理数字带通传输系统概要讲课教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、通信原理数字带通传输系统概要正弦形载波：3种基本的键控方法：振幅键控ASK频移键控FSK相移键控PSKTTT“1”“1”“0”“1”“1”“0”T27.1二进制数字调制原理7.1.1二进制振幅键控(2ASK）基本原理振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控（2ASK）。3“通-断键控(OOK)”信号表达式波形101t0sT()St载波tt2ASK4二进制振幅键控信号可表示为1、2ASK信号的产生载波信号：数字基带信号：52ASK信号的波形随数字基带信号b(t)

2、通-断变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）。6二进制振幅键控信号调制器原理框图图(a)是采用模拟相乘的方法，图(b)是采用数字键控的方法。乘法器coswcte2ASK(t)(a)coswct开关电路b(t)e2ASK(t)(b)b(t)7二进制振幅键控信号解调器原理框图2、OOK信号的解调OOK信号可采用包络检波法和相干解调。带通滤波器全波整流器低通滤波器抽样判决器输出abcd定时脉冲(a)Sook(t)相乘器coswct(b)带通滤波器低通滤波器抽样判决器定时脉冲输出包络检波Sook(t)S(t)y(t)82A

3、SK信号相干解调过程的时间波形93、OOK信号的功率谱已调信号功率谱是基带信号功率谱被线性搬移到载波频率位置上。二进制振幅键控信号的带宽B2ASK是基带信号波形带宽的两倍。102ASK信号的功率谱密度示意图11结论：2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍，若只计谱的主瓣（第一个谱零点位置），则有即2ASK信号的传输带宽是码元速率的两倍。127.1.2二进制频移键控（2FSK）基本原理表达式：载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为132FSK信

4、号用不同频率f1和f2的正弦信号分别表示二进制1和0，波形如图所示。142FSK信号的产生，可以采用模拟调频电路和数字键控的方法来实现。相位连续相位不连续Ke0(t)模拟调频器s(t)(a)s(t)f1载波。。。e0(t)开关电路(b)f2载波15相位连续的2FSK信号的波形162、2FSK的解调2FSK信号的解调有非相干解调和相干解调。原理是将2FSK信号分解为两路2ASK信号，通过对两路的抽样值进行比较最终判决出输出信号。包络检波法172FSK包络检波法时间波形18相干解调193、2FSK信号的功率谱密度对相

5、位不连续的2FSK信号，可以看成由两个载波频率为f1和f2的2ASK信号的叠加。因此，相位不连续的2FSK信号的功率谱密度可以近似表示成两个不同载波的2ASK信号功率谱密度的叠加。20相位不连续2FSK信号的功率谱示意图21结论：相位不连续2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化，若

6、f1–f2

7、

8、f1–f2

9、>fs，则出现双峰；若以功率谱第一个零点之间的频率间隔计算2FSK信号的带宽，则其带宽近似为227.1.3二进制相移键控（2PSK）2

10、PSK信号的表达式：在2PSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。式中，n表示第n个符号的绝对相位：因此，上式可以改写为23二进制相位键控(2PSK)通常是用两个频率相同但相位相差的载波信号来表示二进制数字1和0。2PSK信号可表示为双极性NRZ信号和载波的乘积：242PSK信号的调制器原理方框图模拟调制的方法键控法252PSK信号的解调器原理方框图和波形图：263、2PSK信号的功率谱密度2PSK信号可表示为双极性NRZ基带信号与正弦载波相乘，因此2PSK信号的功率谱变化为2PSK信号

11、功率谱带宽是基带信号带宽的两倍。当NRZ的1和0出现概率相等时，则不存在离散谱。27“0”和“1”等概率时2PSK信号的功率谱密度28采用2PSK解调存在的问题：第一，存在“倒π”现象；第二，信号波形长时间地为连续的正弦波形时，会使接收端无法辨认码元的起止时刻。解决办法：采用差分相移键控(DPSK)体制。29波形图中，假设相干载波的基准相位与2PSK信号的调制载波的基准相位一致。但是，由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造

12、成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK方式的“倒π”现象。这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。307.1.4差分移相键控1、差分移相键控的产生差分移相键控（DPSK）采用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息，先对基