通信原理第7章资料讲课教案.ppt

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1、通信原理第7章资料第7章数字带通传输系统概述数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。数字带通传输系统：包括调制和解调过程的数字传输系统。数字调制技术两类方法：利用模拟调制的方法去实现数字式调制利用数字信号的离散取值特性，通过开关键控载波，通常称为键控法2第7章数字带通传输系统三种基本键控方式：振幅键控（AmplitudeShiftKeying，ASK）频移键控（FrequencyShiftKeying，FSK）相移键控（PhaseShiftKeying，PSK）振幅键控频移键控相移键控3第7章数字

2、带通传输系统二进制调制载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态；相应的调制方式有2ASK、2FSK和2PSK。多进制调制载波的幅度、频率或相位有M种变化状态；相应的调制方式有MASK、MFSK和MPSK。47.1二进制数字调制原理7.1.1二进制振幅键控（2ASK）基本原理最基本的键控方式：通-断键控（OOK）波形：57.1二进制数字调制原理2ASK信号一般表达式其中，—码元持续时间；—高度为1，宽度等于Ts的矩形脉冲；—第n个符号的电平取值，若取则相应的2ASK信号就是OOK信号。67.1二进制数字调制原理2ASK信号

3、产生方法模拟调制法（相乘器法）键控法77.1二进制数字调制原理2ASK信号解调方法非相干解调（包络检波法）相干解调（同步检测法）87.1二进制数字调制原理2ASK/OOK信号非相干解调过程的时间波形带通滤波全波整流低通滤波抽样判决97.1二进制数字调制原理2ASK信号功率谱密度功率谱包含连续谱和离散谱两部分；连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱，离散谱由载波分量确定。只计算主瓣宽度，2ASK信号的带宽为：107.1二进制数字调制原理7.1.2二进制频移键控（2FSK）基本原理在2FSK中，载波的频率随二进制基带信

4、号在f1和f2两个频率点间变化表达式为117.1二进制数字调制原理2FSK信号的时间波形2FSK信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形(c)即：一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。2ASK信号2ASK信号127.1二进制数字调制原理因此2FSK信号表达式又可写做：其中：互为反码137.1二进制数字调制原理2FSK信号的产生方法采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。键控法：相邻码元之间的相位不一定连续。键控法产生2FSK信号1415157.1二进制数字调制原理复习：三种

5、键控方式2ASK和2FSK信号特点2ASK信号解调方法2ASK信号功率谱特点157.1二进制数字调制原理2FSK信号的解调方法非相干解调画图分析原理：分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，然后判决。167.1二进制数字调制原理相干解调画图分析177.1二进制数字调制原理2FSK信号功率谱密度将2FSK信号看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加，则其功率谱密度可写做：187.1二进制数字调制原理2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。连续谱由两个双边带谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处；若两个载频之差小于fs

6、，则连续谱呈现单峰；如载频之差增大，则连续谱将出现双峰。2FSK信号的功率谱密度197.1二进制数字调制原理7.1.3二进制相移键控（2PSK）2PSK信号的表达式第n个符号的绝对相位因此，2PSK信号可表示为：207.1二进制数字调制原理由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号又可以表述为：双极性不归零矩形脉冲序列式中：发送“0”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送“1”时（an取-1），e2PSK(t)取相位。单个矩形脉冲217.1二进制数字调制原理——以载波的不同相位直接去表示相应二进制符号

7、的调制方式，称作绝对相移方式。2PSK信号时间波形222PSK信号的产生7.1二进制数字调制原理模拟调制的方法键控法237.1二进制数字调制原理2PSK信号的解调相干解调判决规则247.1二进制数字调制原理2PSK信号解调存在的问题本地载波易产生相位模糊（有可能出现反相），造成“倒π”现象或“反相工作”。因而在实际中，2PSK调制应用较少。解决方案可采用7.1.4节将要介绍的差分相移键控（DPSK）体制。25思考7.1二进制数字调制原理2PSK信号能否使用非相干解调（包络检波）？——不能，因为2PSK信号的包络幅度不变

8、，无法区分“0”码和“1”码？267.1二进制数字调制原理2PSK信号的功率谱密度其曲线如图：2PSK信号的功率谱无离散谱，相当于抑制载波的双边带信号。带宽为基带信号的2倍。277.1二进制数字调制原理7.1.4二进制差分相移键控（2DPSK）2DPSK原理2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相