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(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 § 6.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能 § 6.4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 § 6.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) § 6.6 改進(jìn)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(dá)式、波形圖；頻域表達(dá)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(xué)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(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理,二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK)二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK)二進(jìn)制相移鍵控（2PSK)二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK),二進(jìn)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(dāng)數(shù)字基帶信號為二進(jìn)制時，則為二進(jìn)制振幅鍵控。 設(shè)發(fā)送的二進(jìn)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(dú)立。該二進(jìn)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(dá)式,則,則振幅

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

5、符號對應(yīng)于載波頻率f2，則二進(jìn)制移頻鍵控信號的時域表達(dá)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(jìn)制相移鍵控（2PSK),,在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進(jìn)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(jìn)制

6、數(shù)字基帶信號的 1 和 0。 二進(jìn)制移相鍵控信號的時域表達(dá)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(diǎn)時間波形如圖所示。 當(dāng)恢復(fù)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(shè)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(guān)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