正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

1、第 6章 正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng),§ 6.1 引言 § 6.2 二進制數(shù)字調(diào)制原理 § 6.3 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能 § 6.4 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 § 6.5 多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) § 6.6 改進的數(shù)字調(diào)制方式,§ 6.1 引言,,正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)原理：用數(shù)字信號控制載波的參數(shù)，使已調(diào)信號適合于信道傳輸。 分類：振幅鍵控(ASK)

2、、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK)三種基本形式 內(nèi)容：時域表達式、波形圖；頻域表達式、頻譜圖；調(diào)制解調(diào)器框圖、調(diào)制解調(diào)器工作原理的數(shù)學描述；抗高斯白噪聲的性能。,模擬調(diào)制是：用模擬調(diào)制信號去控制高頻載波的參數(shù)，使其參數(shù)按調(diào)制信號的規(guī)律而變化。,§6.2 二進制數(shù)字調(diào)制原理,二進制振幅鍵控（2ASK)二進制頻移鍵控（2FSK)二進制相移鍵控（2PSK)二進制差分相移鍵控（2DPSK),二進制振幅鍵控（2ASK)

3、,振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調(diào)制。當數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。 設發(fā)送的二進制符號序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號的概率為P，發(fā)送1符號的概率為1-P，且相互獨立。該二進制符號序列可表示為,其中: an=0, 發(fā)送概率為P 1, 發(fā)送概率為1-P g(t)為調(diào)制信號的脈沖表達式,則,則振幅

4、鍵控信號為：,波形與調(diào)制器,二進制振幅鍵控信號調(diào)制器原理框圖,解調(diào)器,2ASK頻譜,設 e0(t)的功率譜為PE(f)，s(t)的功率譜為Ps(f)，則,2ASK頻譜,2ASK頻譜,,,,,二進制頻移鍵控（2FSK),正弦載波的頻率隨二進制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化，則產(chǎn)生二進制移頻鍵控信號（2FSK信號）。二進制移頻鍵控信號可以看成是兩個不同載波的二進制振幅鍵控信號的疊加。 若二進制基帶信號的1符號對應于載波頻率f1，0

5、符號對應于載波頻率f2，則二進制移頻鍵控信號的時域表達式為,FSK波形,2FSK信號產(chǎn)生,2FSK信號非相干解調(diào),2FSK信號相干解調(diào),2FSK信號過零檢測解調(diào) P131,,,,2FSK信號延遲檢測解調(diào),令,則檢測輸出,,,二進制相移鍵控（2PSK),,在二進制數(shù)字調(diào)制中，當正弦載波的相位隨二進制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進制移相鍵控(2PSK)信號。 通常用已調(diào)信號載波的 0°和 180°分別表示二進制

6、數(shù)字基帶信號的 1 和 0。 二進制移相鍵控信號的時域表達式為,an=,1, 發(fā)送概率為P-1, 發(fā)送概率為1-P,,在一個碼元期間，則有e2PSK(t)=cosωct, 發(fā)送概率為P -cosωct, 發(fā)送概率為1-P若用φn表示第n個符號的絕對相位，則有 φn=

7、0°, 發(fā)送 1 符號 180°, 發(fā)送 0 符號,2PSK信號波形與產(chǎn)生,2PSK信號的解調(diào),2PSK信號的解調(diào)采用相干解調(diào)， 解調(diào)器原理圖如圖所示。 2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形如圖所示。 當恢復的相干載波產(chǎn)生180°倒相時，解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反，解調(diào)器輸出數(shù)字基

8、帶信號全部出錯。這種現(xiàn)象通常稱為“倒π”現(xiàn)象。,2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對相位變化來表示數(shù)字信息。假設前后相鄰碼元的載波相位差為Δφ，可定義一種數(shù)字信息與Δφ之間的關系為Δφ=0, 表示數(shù)字信息“0” π, 表示數(shù)字信息“1”例 數(shù)字信息： 1 1 0 1 0 0 1 1 1 02DPSK信號相位： 0π0 0πππ0π0