第四章20160219

1、 數(shù)字信號有兩種傳輸方式，一種是數(shù)字信號有兩種傳輸方式，一種是基帶傳輸基帶傳輸方方式，另一種就是本章要介紹的式，另一種就是本章要介紹的帶通傳輸帶通傳輸或稱為頻帶或稱為頻帶傳輸。傳輸。已討論的問題已討論的問題 數(shù)字?jǐn)?shù)字基帶傳輸系統(tǒng)基帶傳輸系統(tǒng). .第四章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)第四章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) 然而，在通信中實際使用的信道多為然而，在通信中實際使用的信道多為帶通型帶通型，例如，例如各個頻段的無線信道、限定頻率范圍的同軸電纜等，都各個頻段的無線信道、限定頻率范圍的同軸電纜等，都不適合直接傳輸數(shù)字基帶信號。不適合直接傳輸數(shù)字基帶信號。2021-12-161 為了使數(shù)字信號能在為了使數(shù)字信號能在帶通信道

2、帶通信道中傳輸，必須用基帶中傳輸，必須用基帶信號對載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參信號對載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化，即采用量隨基帶信號的變化而變化，即采用數(shù)字調(diào)制方式數(shù)字調(diào)制方式。已學(xué)過的問題已學(xué)過的問題以正弦波作為載波的以正弦波作為載波的模擬模擬調(diào)制系統(tǒng)。調(diào)制系統(tǒng)。現(xiàn)在討論的問題現(xiàn)在討論的問題以正弦波作為載波的以正弦波作為載波的數(shù)字?jǐn)?shù)字調(diào)制系統(tǒng)。調(diào)制系統(tǒng)。2021-12-162 這三種形式是：振幅鍵控這三種形式是：振幅鍵控ASKASK、頻移鍵控、頻移鍵控FSKFSK和和相移鍵控相移鍵控PSKPSK。(a)(a)振幅鍵控振幅鍵控;(b);(b)

3、頻移鍵控頻移鍵控;(c);(c)相移鍵控相移鍵控 與模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有與模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種形式。相三種形式。2021-12-163注意模擬調(diào)制與數(shù)字調(diào)制的區(qū)別注意模擬調(diào)制與數(shù)字調(diào)制的區(qū)別（1）模擬調(diào)制是對載波信號的參量進(jìn)行）模擬調(diào)制是對載波信號的參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制；連續(xù)調(diào)制；而而數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號是數(shù)字基帶信號，它只能取離散數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號是數(shù)字基帶信號，它只能取離散的有限個值，數(shù)字已調(diào)信號的被調(diào)參數(shù)僅取離散的有的有限個值，數(shù)字已調(diào)信號的被調(diào)參數(shù)僅取離散的有限個值，因此限個值，因此數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生的波形種類有限數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生的波形種類有限，即用載，即

4、用載波信號的某些波信號的某些離散狀態(tài)離散狀態(tài)來表征所傳輸?shù)男畔?；來表征所傳輸?shù)男畔ⅲ唬?）數(shù)字信號接收的任務(wù)就是要識別那種數(shù)字波形是）數(shù)字信號接收的任務(wù)就是要識別那種數(shù)字波形是否存在，因此，否存在，因此，抽樣判決器抽樣判決器對數(shù)字信號的接收是必不可對數(shù)字信號的接收是必不可少的；少的；（4）數(shù)字調(diào)制可以用）數(shù)字調(diào)制可以用鍵控實現(xiàn)鍵控實現(xiàn)，而模擬調(diào)制不能。，而模擬調(diào)制不能。（3）在對調(diào)制性能研究中，模擬調(diào)制研究信噪比，而）在對調(diào)制性能研究中，模擬調(diào)制研究信噪比，而數(shù)字調(diào)制討論數(shù)字調(diào)制討論誤碼率誤碼率；2021-12-1644.1 4.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理4.24.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)

5、制系統(tǒng)的抗噪聲性能二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能4.34.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較4.44.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理4.54.5最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控2021-12-1654.1 4.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理4.1.1 二進(jìn)制振幅鍵控（二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）4.1.2 二進(jìn)制頻移鍵控（二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）4.1.3 二進(jìn)制相移鍵控（二進(jìn)制相移鍵控（2PSK） 4.1.4二進(jìn)制差分相移鍵控（二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）2021-12-166 振幅鍵控是用振幅鍵控是用數(shù)字基帶信號數(shù)字

6、基帶信號去去控制控制載波信號的載波信號的振振幅幅，這是一種最古老的調(diào)制方式。例如用電鍵控制一，這是一種最古老的調(diào)制方式。例如用電鍵控制一個載波振蕩器的輸出，使它時斷時續(xù)輸出，這便是一個載波振蕩器的輸出，使它時斷時續(xù)輸出，這便是一部振幅鍵控的發(fā)報機。部振幅鍵控的發(fā)報機。 由于振幅鍵控信號抗噪聲性能不夠理想，逐步被由于振幅鍵控信號抗噪聲性能不夠理想，逐步被FSK，PSK所取代。但它是討論其它調(diào)制方式的基礎(chǔ)。所取代。但它是討論其它調(diào)制方式的基礎(chǔ)。因此，我們先來討論最基礎(chǔ)的二進(jìn)制振幅鍵控。因此，我們先來討論最基礎(chǔ)的二進(jìn)制振幅鍵控。4.1.1 二進(jìn)制振幅鍵控（二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）2021-12-1

7、671 1、基本原理、基本原理 在在2ASK2ASK中，中，載波的載波的振幅振幅隨著調(diào)制信號隨著調(diào)制信號“1 1”和和“0 0”的取值而在的取值而在兩個狀態(tài)兩個狀態(tài)之間變化。之間變化。 二進(jìn)制振幅鍵控中最簡單的形式稱為二進(jìn)制振幅鍵控中最簡單的形式稱為通通斷鍵斷鍵控（控（on off keying,OOK），即載波在數(shù)字信號，即載波在數(shù)字信號”1 1”或或”0 0”的控制下來實現(xiàn)通或斷。的控制下來實現(xiàn)通或斷。OOKOOK信號的表達(dá)式為：信號的表達(dá)式為： 時時以概率p發(fā)送0以概率p發(fā)送0時時p發(fā)送1p發(fā)送1- -以概率1以概率1 0 cos)(tAtecOOK 2021-12-1682ASK2AS

8、K信號的一般表達(dá)式為信號的一般表達(dá)式為: : g(t)g(t)為持續(xù)時間為為持續(xù)時間為TsTs 的矩形脈沖的矩形脈沖,a,an n為第為第n n個個符號的電平取值。符號的電平取值。出現(xiàn)概率為出現(xiàn)概率為1-1-P P出現(xiàn)概率為出現(xiàn)概率為P P ,an01 nsnnTtgats)()(其中其中tcos)t ( s)t (ecASK 2若若an的取值服從下述關(guān)系：的取值服從下述關(guān)系：則相應(yīng)的則相應(yīng)的2ASK2ASK信號就是信號就是OOKOOK信號。信號。2021-12-1692ASK/OOK2ASK/OOK信號的時間波形信號的時間波形2021-12-16102ASK/OOK2ASK/OOK信號的產(chǎn)生

9、及波形信號的產(chǎn)生及波形2ASK/OOK信號的產(chǎn)生方法有兩種：信號的產(chǎn)生方法有兩種：模擬法和鍵控法。模擬法和鍵控法。單極性不單極性不歸零信號歸零信號2021-12-1611解調(diào)的方法也有兩種：解調(diào)的方法也有兩種：相干解調(diào)相干解調(diào)（同步檢測法）（同步檢測法）非相干解調(diào)非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）（包絡(luò)檢波法）2021-12-16122ASK2ASK信號的接收系統(tǒng)組成方框圖信號的接收系統(tǒng)組成方框圖 (a)(a)非相干解調(diào)方式非相干解調(diào)方式 (b)(b)相干解調(diào)方式相干解調(diào)方式ASK2ASK2帶寬？帶寬？帶寬？帶寬？2021-12-1613非相干解調(diào)非相干解調(diào)方式圖示。方式圖示。2021-12-1614相

10、干解調(diào)方式圖示相干解調(diào)方式圖示2021-12-16152 2、2ASK2ASK信號的功率譜密度信號的功率譜密度tcos)t ( stcos)nTt (ga)t (eccnsnASK 2 )ff(p)ff(p)f(pcscsASK 4122ASK2ASK信號的表達(dá)式：信號的表達(dá)式：設(shè)設(shè) 的功率譜密度為的功率譜密度為 的功率譜密度為的功率譜密度為 teASK2)f(pASK2)(ts)( fps可以證明：可以證明： 2ccf 是基帶信號功率譜的線性搬移。是基帶信號功率譜的線性搬移。2021-12-1616 因因S(t)S(t)是是單極性的隨機矩形脈沖序列單極性的隨機矩形脈沖序列， 所以利用前面得到

11、的隨機基帶信號的功率譜密度的所以利用前面得到的隨機基帶信號的功率譜密度的 求法得到求法得到 。 msssssmffmfGpffGppffp)()(1)()1 ()(2222 )()0()1 ()()1 ()(2222fGpffGppffpsss 根據(jù)矩形波形根據(jù)矩形波形g(t)g(t)的頻譜特點，對所有的的頻譜特點，對所有的m0m0的的整數(shù)，有整數(shù)，有G(mfG(mfs s)=0)=0故上式變?yōu)椋汗噬鲜阶優(yōu)椋?fps2021-12-1617 )ff(p)ff(p)f(pcscsASK 412)()0()1 ()()1 ()(2222fGpffGppffpsss )()0()1 ()()1 ()

12、(2222cscscsffGpfffGppfffp )() 0()1 ()()1 ()(2222cscscsffGpfffGppfffp 代入得：代入得： )ff()ff()(G)p(f)ff(G)ff(G)p(pf)f(pccsccsASK 22222201411412021-12-1618scscscscscscTffTffTffGTffTffTffG)()(sin)()()(sin)( sTG )0( )ff()ff()(Gf)ff(G)ff(Gf)f(pccsccsASK 222220161161g(t)g(t)的頻譜為：的頻譜為：)fTfTsin(T)f(GssS （等概時）（等概時

13、）2021-12-1619 )ff()ff(T)ff(T)ff(sinT)ff(T)ff(sinT)f(pccscscscscsASK 16116222畫出其功率譜密度曲線，見下頁圖。畫出其功率譜密度曲線，見下頁圖。2021-12-16202ASK2ASK信號的功率譜信號的功率譜 離散譜0fPB( f )0 fcfcfc fsfc fsfc fsfc fsfPASK( f )(a)(b) fsfs fps 單極性不歸零碼的單極性不歸零碼的功率譜密度。功率譜密度。連續(xù)譜連續(xù)譜離散譜離散譜2021-12-1621 由圖可知（由圖可知（1 1）2ASK2ASK信號的功率譜由連續(xù)譜和信號的功率譜由連續(xù)

14、譜和離散譜兩部分組成，連續(xù)譜取決于基帶信號的雙離散譜兩部分組成，連續(xù)譜取決于基帶信號的雙邊譜，而離散譜由載波分量確定。邊譜，而離散譜由載波分量確定。 （2 2）它的譜零點帶寬）它的譜零點帶寬B B2ASK2ASK=2=2f fs s，f fs s為基帶信為基帶信號的譜零點帶寬。即號的譜零點帶寬。即2ASK2ASK信號的帶寬是基帶脈沖信號的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的波形帶寬的2 2倍，數(shù)值上也是碼元速率的倍，數(shù)值上也是碼元速率的2 2倍。倍。 結(jié)論2021-12-1622 例例: 已知某已知某2ASK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為系統(tǒng)的碼元傳輸速率為103Baud，所，所用的載波信號為用的載波信號為 .（1

15、）設(shè)所傳送的數(shù)字）設(shè)所傳送的數(shù)字信息為信息為011001，試畫出相應(yīng)的，試畫出相應(yīng)的2ASK信號波形示意圖。信號波形示意圖。（2）求）求2ASK信號的帶寬。信號的帶寬。 tcosA3104 0 1 1 0 0 1解解（1）（2）帶寬）帶寬HzfBs2ASK20002 *畫圖時應(yīng)先確定每個碼元周期內(nèi)有幾個載波波形。畫圖時應(yīng)先確定每個碼元周期內(nèi)有幾個載波波形。*2ASK信號帶寬：信號帶寬： 。BsASKRfB222 2021-12-1623 2FSK是指載波的頻率受調(diào)制信號控制，即利用是指載波的頻率受調(diào)制信號控制，即利用載載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的。而在二進(jìn)制情況下

16、，。而在二進(jìn)制情況下，“1 1”對應(yīng)于載波頻率對應(yīng)于載波頻率 ，“0 0”對應(yīng)于載波頻率對應(yīng)于載波頻率 。1f2f1 1、基本原理、基本原理4.1.2 4.1.2 二進(jìn)制頻移鍵控（二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK2FSK）f2f1f1f2f1f1f2f2ttt(a)(b)(c) 0 1 1 02021-12-1624波形分解：波形分解：na ts1 ts2 tcos1 tcos2 tcosts11 tcosts22 FSK22021-12-1625 nsnnsnFSKtcosnTtgatcosnTtga tcoststcostste2122112 2FSK 2FSK信號在形式上如同信號在形式上如同兩個

17、兩個不同頻率交替發(fā)送的不同頻率交替發(fā)送的2 2A ASKSK信號相疊加信號相疊加，因此已調(diào)信號的時域表達(dá)式為：，因此已調(diào)信號的時域表達(dá)式為： 1 0na概率概率p概率概率p 1 1 0na概率概率p 1概率概率p2021-12-1626產(chǎn)生方法有兩種：產(chǎn)生方法有兩種：模擬法、鍵控法模擬法、鍵控法模擬法：模擬法：用二進(jìn)制基帶矩形脈沖信號去調(diào)制一個調(diào)頻用二進(jìn)制基帶矩形脈沖信號去調(diào)制一個調(diào)頻器，使其能夠?qū)?yīng)器，使其能夠?qū)?yīng)0、1碼元輸出兩個不同頻率的載波碼元輸出兩個不同頻率的載波。鍵控法：鍵控法：用一個受基帶脈沖控制的開關(guān)電路去選擇兩用一個受基帶脈沖控制的開關(guān)電路去選擇兩個獨立頻率源的振蕩作為輸出個

18、獨立頻率源的振蕩作為輸出。 這兩種方法產(chǎn)生的這兩種方法產(chǎn)生的2FSK信號的波形基本相同，信號的波形基本相同，只有一點差異，即由調(diào)頻器產(chǎn)生的只有一點差異，即由調(diào)頻器產(chǎn)生的2FSK信號在相鄰信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的；而鍵控法產(chǎn)生的碼元之間的相位是連續(xù)的；而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信信號，則分別由兩個獨立的頻率源產(chǎn)生兩個不同頻率號，則分別由兩個獨立的頻率源產(chǎn)生兩個不同頻率的信號，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。的信號，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。 2FSK信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生2021-12-1627振蕩器振蕩器1反相器反相器振蕩器振蕩器2選通開關(guān)選通開關(guān)選通開關(guān)選通開關(guān)相加器相加器鍵控法鍵控

19、法:基帶基帶信號信號2FSK信號信號2021-12-16282FSK2FSK信號的解調(diào)信號的解調(diào): : 2FSK信號的解調(diào)也分為相干解調(diào)和非相干（包信號的解調(diào)也分為相干解調(diào)和非相干（包絡(luò)檢波）解調(diào)；其原理和絡(luò)檢波）解調(diào)；其原理和2ASK2ASK解調(diào)時相同，只是解調(diào)時相同，只是這里使用這里使用兩套電路兩套電路。另外還有。另外還有過零檢測法等。過零檢測法等。2021-12-1629 2FSK 2FSK信號常用的接收系統(tǒng)信號常用的接收系統(tǒng) (a)(a)非相干方式非相干方式 (b)(b)相干方式相干方式 2021-12-1630波形分解：波形分解：na ts1 ts2 tcos1 tcos2 tcos

20、ts11 tcosts22 FSK22021-12-1631注意注意 這里的抽樣判決器是判定哪個輸入樣值大，此時這里的抽樣判決器是判定哪個輸入樣值大，此時可以不專門設(shè)置門限電平?？梢圆粚ｉT設(shè)置門限電平。 另外一種常用而簡便的解調(diào)方法是過零檢測法。另外一種常用而簡便的解調(diào)方法是過零檢測法。 由于由于2FSK2FSK信號的兩種碼元的載波頻率不同，所信號的兩種碼元的載波頻率不同，所以計算碼元中信號波形的以計算碼元中信號波形的過零點數(shù)目多少，過零點數(shù)目多少，就能區(qū)分就能區(qū)分這兩個不同頻率的信號碼元。過零檢測法的原理框圖這兩個不同頻率的信號碼元。過零檢測法的原理框圖及各點波形如下頁圖所示。及各點波形如下

21、頁圖所示。2021-12-16322FSK2FSK信號過零檢測法信號過零檢測法2021-12-1633 2FSK 2FSK信號經(jīng)帶通濾波后，被放大信號經(jīng)帶通濾波后，被放大限幅限幅，得到矩形，得到矩形脈沖序列；再經(jīng)脈沖序列；再經(jīng)微分、整流微分、整流，變成一系列的窄脈沖，變成一系列的窄脈沖，它們的位置正好對應(yīng)原矩形脈沖的過零點，因此，其它們的位置正好對應(yīng)原矩形脈沖的過零點，因此，其數(shù)量也和過零點的數(shù)目相同。把這些數(shù)量也和過零點的數(shù)目相同。把這些窄脈沖窄脈沖變換成較變換成較寬的寬的矩形脈沖矩形脈沖，以增大其直流分量；然后經(jīng)過低通濾，以增大其直流分量；然后經(jīng)過低通濾波器波器提取出此直流分量提取出此直流

22、分量。這樣，直流分量的大小就和。這樣，直流分量的大小就和碼元頻率的高低成正比，從而解調(diào)出原發(fā)送信號。碼元頻率的高低成正比，從而解調(diào)出原發(fā)送信號。 2FSK 2FSK在數(shù)字通信中的應(yīng)用較為廣泛。國際電信聯(lián)盟在數(shù)字通信中的應(yīng)用較為廣泛。國際電信聯(lián)盟（ITU)ITU)建議在數(shù)據(jù)率低于建議在數(shù)據(jù)率低于1200b/s1200b/s時采用時采用2FSK2FSK體制。體制。2021-12-1634 2 2、2FSK2FSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度用開關(guān)法產(chǎn)生的用開關(guān)法產(chǎn)生的2FSK2FSK信號可看成兩個信號可看成兩個2ASK2ASK信號相疊加。信號相疊加。設(shè)：設(shè)： nsnnsnnTtgatSnTtg

23、atS)()()()(21tcos)t (stcos)t (s)t (eFSK22112 2ASK2ASK信號的功率譜：信號的功率譜： )ff(p)ff(p)f(pcscsASK 412由此，可以得到由此，可以得到2FSK2FSK信號的功率譜：信號的功率譜： )ff(p)ff(p)ff(p)ff(p)f(PssssFSK2211222114141 分別是分別是s s1 1(t)(t)、s s2 2(t)(t)的功率譜。的功率譜。)(),(21fpfpss2021-12-1635)f()(G)p(f)f(G)p(pf)f(psss 22221011 nsnnsn)nTt (ga)t (S)nTt

24、 (ga)t (S21 )f()(Gpf)f(G)p(pf)f(psss 2222201 )ff(p)ff(p)ff(p)ff(p)f(PssssFSK2211222114141 1412121)ff(G)ff(G)p(pfs )ff()ff()(G)p(fs112220141 2222141)ff(G)ff(G)p(pfs )ff()ff()(Gpfs22222041 2021-12-1636當(dāng)概率當(dāng)概率P=1/2P=1/2時，上式可以寫成：時，上式可以寫成：因為因為 g(t)g(t)是矩形脈沖，所以是矩形脈沖，所以sssfTfTsinT)f(G sT)(G 0 )f(PFSK2 16122

25、222121)ff(G)ff(G)ff(G)ff(Gfs )ff()ff()ff()ff()(Gfs2211220161 2021-12-1637ssssssT)ff(T)ff(sinT)ff(GT)ff(T)ff(sinT)ff(G111111 ssssssT)ff(T)ff(sinT)ff(GT)ff(T)ff(sinT)ff(G222222 2021-12-1638 )ff()ff()ff()ff(T)ff(T)ff(sinT)ff(T)ff(sinT)ff(T)ff(sinT)ff(T)ff(sinT)f(psssssssssFSK2211222222211211216116 2021

26、-12-16392FSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度基帶信號的功率譜密度基帶信號的功率譜密度sfsf-2021-12-1640（1 1）2FSK2FSK信號的功率譜由連續(xù)譜、離散譜組成，連續(xù)信號的功率譜由連續(xù)譜、離散譜組成，連續(xù)譜由兩個中心位于兩個載頻處的雙邊譜疊加而成，離散譜由兩個中心位于兩個載頻處的雙邊譜疊加而成，離散譜出現(xiàn)在兩個載頻位置上。譜出現(xiàn)在兩個載頻位置上。結(jié)論（2 2）2FSK2FSK信號的功率譜的形狀隨著信號的功率譜的形狀隨著 的大小而異，的大小而異，當(dāng)當(dāng) 時，出現(xiàn)雙峰，當(dāng)時，出現(xiàn)雙峰，當(dāng) 時，出現(xiàn)時，出現(xiàn)單峰，只有當(dāng)單峰，只有當(dāng) 時，雙峰完全分離。通信中，時，雙峰完全分離

27、。通信中，常見的是常見的是 的情況。的情況。12ff sfff 12sfff 12sfff212 sfff212 （3 3）2FSK2FSK信號的帶寬：信號的帶寬：sFSKfffB2122 2021-12-1641若兩個載頻之差比較小，連續(xù)譜出現(xiàn)單峰若兩個載頻之差比較小，連續(xù)譜出現(xiàn)單峰若兩個載頻之差增大，連續(xù)譜出現(xiàn)雙峰若兩個載頻之差增大，連續(xù)譜出現(xiàn)雙峰傳輸傳輸2FSK2FSK信號所需的第一零點帶寬為：信號所需的第一零點帶寬為：sffff212 通常為節(jié)約帶寬，同時也能區(qū)分通常為節(jié)約帶寬，同時也能區(qū)分f f1 1、f f2 2，取，取sfff212 2021-12-1642例題例題 : 設(shè)某設(shè)某

28、2FSK調(diào)制系統(tǒng)的碼元速率為調(diào)制系統(tǒng)的碼元速率為1000B，已調(diào)信，已調(diào)信號的載頻為號的載頻為1000Hz或或2000Hz。（。（1）若發(fā)送數(shù)字）若發(fā)送數(shù)字011010，試畫出相應(yīng)的試畫出相應(yīng)的2FSK信號波形；（信號波形；（2）試討論這時的）試討論這時的2FSK信號應(yīng)選擇怎樣的解調(diào)器解調(diào)。信號應(yīng)選擇怎樣的解調(diào)器解調(diào)。解解（1）設(shè)載頻）設(shè)載頻1000Hz代表信號代表信號“0”，2000Hz代表信代表信號號“1”。則信號波形如圖所示：。則信號波形如圖所示：0 1 1 0 1 12021-12-1643例題：設(shè)某例題：設(shè)某2FSK調(diào)制系統(tǒng)的碼元速率為調(diào)制系統(tǒng)的碼元速率為1000Baud，已調(diào)，已調(diào)

29、信號的載頻為信號的載頻為1000Hz或或2000Hz。（1）若發(fā)送數(shù)字）若發(fā)送數(shù)字011010，試畫出相應(yīng)的，試畫出相應(yīng)的2FSK信號波形；信號波形；（2）試討論這時的）試討論這時的2FSK信號應(yīng)選擇怎樣的解調(diào)器解調(diào)。信號應(yīng)選擇怎樣的解調(diào)器解調(diào)。解解（2）由于）由于sfff 100012頻譜有較大重疊，所以不能采用非相干解調(diào)。可以采頻譜有較大重疊，所以不能采用非相干解調(diào)?？梢圆捎孟喔山庹{(diào)、過零檢測法等進(jìn)行解調(diào)。用相干解調(diào)、過零檢測法等進(jìn)行解調(diào)。2021-12-16444.1.3 4.1.3 二進(jìn)制相移鍵控（二進(jìn)制相移鍵控（2PSK2PSK）1 1、基本原理、基本原理 二進(jìn)制相移鍵控二進(jìn)制相移鍵

30、控, ,簡記為簡記為2PSK2PSK或或BPSKBPSK。2PSK2PSK信號是信號是用二進(jìn)制數(shù)字信號控制載波的兩個相位，這兩個相用二進(jìn)制數(shù)字信號控制載波的兩個相位，這兩個相位通常位通常相隔相隔弧度弧度，例如用初始相位，例如用初始相位0 0和和分別表分別表示碼元示碼元“1 1”和和“0 0”，而載波振幅及頻率保持不變。，而載波振幅及頻率保持不變。0 2 2 0虛線代表載波的初相位（基準(zhǔn)相位）。虛線代表載波的初相位（基準(zhǔn)相位）?；蚧?021-12-16452PSK2PSK的波形：的波形：11000tAATs0 （代表（代表1 1）（代表（代表0 0）載載波波2021-12-16462PSK2PS

31、K的波形：的波形：11000tAATs0 （代表（代表1 1）（代表（代表0 0）二進(jìn)制移相鍵控信號的時域表達(dá)式為二進(jìn)制移相鍵控信號的時域表達(dá)式為tcos)nTt (ga)t (ecnsnPSK 22021-12-1647概率為概率為P P 概率為概率為1-1-P P 11na nsnnTtga)t ( s tcosts)t (ecPSK 2雙極性不歸零碼。雙極性不歸零碼。令令:則則:tcos)nTt (ga)t (ecnsnPSK 2 為雙極性數(shù)字信號。為雙極性數(shù)字信號。na 是脈寬為是脈寬為 的單個矩形脈沖。的單個矩形脈沖。)(g tsT2021-12-1648注意：通常我們畫示意圖時，認(rèn)

32、為載波頻率為信息注意：通常我們畫示意圖時，認(rèn)為載波頻率為信息速率的整數(shù)倍。速率的整數(shù)倍。考慮：如果載波頻率為信息速率的考慮：如果載波頻率為信息速率的1.5倍，如何畫倍，如何畫2PSK波形圖？波形圖？載載波波2PSK波形波形1 0 0 1 0 1 1 12021-12-1649規(guī)律：規(guī)律：“異異”變，變，“同同”不變。不變。2PSK波形波形1 0 0 1 0 1 1 12PSK波形波形1 0 0 1 0 1 1 111000tAATs2021-12-16502PSK2PSK信號的產(chǎn)生與解調(diào)信號的產(chǎn)生與解調(diào)2PSK2PSK信號的調(diào)制方框圖信號的調(diào)制方框圖產(chǎn)生方法有兩種：相乘法、選擇法。產(chǎn)生方法有兩

33、種：相乘法、選擇法。2021-12-16512PSK2PSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)2PSK的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。帶寬？帶寬？若與載波同相代表若與載波同相代表“1”,判決門限及判判決門限及判決規(guī)則是什么？決規(guī)則是什么？ 若與載波同相代表若與載波同相代表“1”,判決門限為零，判決規(guī)則為判決門限為零，判決規(guī)則為大于零判為大于零判為“1”，小于零判為零。，小于零判為零。2021-12-16522PSK的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。2021-12-16532PSK2PSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)2PSK的解調(diào)方

34、法：相干接收法（極性比較法）。的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。1、若與載波反相代表、若與載波反相代表“1”,判決規(guī)則是？判決規(guī)則是？思考：思考：2、2PSK信號可以采用非相干接收嗎？為什么？信號可以采用非相干接收嗎？為什么？2021-12-16542 2、2PSK2PSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度2PSK2PSK信號的表示：信號的表示：tcos)nTt (ga)t (ecnsnPSK 22ASK2ASK信號的表示：信號的表示：tcos)nTt (ga)t (ecnsnASK 2形式完全相同，所不同的是形式完全相同，所不同的是a an n取值。取值。比較兩式2021-12-1655求

35、求2PSK2PSK信號的功率譜密度時，可以采用與求信號的功率譜密度時，可以采用與求2ASK2ASK信號的功率譜密度相同的方法。信號的功率譜密度相同的方法。2PSK2PSK信號的功率譜密度可以寫成：信號的功率譜密度可以寫成： )ff(p)ff(p)f(pcscsPSK 412因此因此 nsn)nTt (ga)t ( s fGpffGppffpss 222s202114 2021-12-1656 )ff()ff()(G)p(f)ff(G)ff(G)p(pf)f(pccsccsPSK 222222021411若若P=1/2P=1/2，則上式變?yōu)椋?，則上式變?yōu)椋?22241)ff(G)ff(Gf)f(

36、pccsPSK sssfTfTsinT)f(G 2224scscscscsPSKT)ff(T)ff(sinT)ff(T)ff(sinT)f(p2021-12-1657功率譜密度曲線功率譜密度曲線 從以上分析可見，從以上分析可見，2PSK2PSK信號的頻譜特性與信號的頻譜特性與2ASK2ASK的十分相似，帶寬也是基帶信號帶寬的的十分相似，帶寬也是基帶信號帶寬的兩倍。兩倍。 區(qū)別僅在于當(dāng)區(qū)別僅在于當(dāng)P=P=1/21/2時，其譜中無離散譜時，其譜中無離散譜（即載波分量），此時（即載波分量），此時2PSK2PSK信號實際上相當(dāng)信號實際上相當(dāng)于抑制載波的雙邊帶信號。因此，它可以看于抑制載波的雙邊帶信號。

37、因此，它可以看作是雙極性基帶信號作用下的調(diào)幅信號。作是雙極性基帶信號作用下的調(diào)幅信號。2021-12-1658(1)2PSK(1)2PSK信號的功率譜同樣由信號的功率譜同樣由連續(xù)譜和離散譜連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。兩部分組成。(2)(2)當(dāng)雙極性基帶信號以相等的概率出現(xiàn)時，當(dāng)雙極性基帶信號以相等的概率出現(xiàn)時，將不存在離散譜部分，連續(xù)譜部分與將不存在離散譜部分，連續(xù)譜部分與2ASK2ASK信號信號的連續(xù)譜基本相同。的連續(xù)譜基本相同。(3)2PSK(3)2PSK信號的帶寬也與信號的帶寬也與2ASK2ASK信號的相同。信號的相同。結(jié)論因此2021-12-1659 2PSK 2PSK信號是以未調(diào)載波的

38、相位作基準(zhǔn)的，因而在信號是以未調(diào)載波的相位作基準(zhǔn)的，因而在接收系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準(zhǔn)相位作參考。接收系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準(zhǔn)相位作參考。 如果這個參考相位發(fā)生變化，則恢復(fù)的數(shù)字信息如果這個參考相位發(fā)生變化，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會發(fā)生變化，造成錯誤。就會發(fā)生變化，造成錯誤。4.1.4 二進(jìn)制差分相移鍵控二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK)2021-12-16602PSK的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。的解調(diào)方法：相干接收法（極性比較法）。2021-12-1661 由于同步載波在恢復(fù)過程中會有由于同步載波在恢復(fù)過程中會有180180度的相位模糊問題。度的相位模糊問題。因此采用因此采用

39、2PSK2PSK方式就可能在接收端出現(xiàn)與發(fā)送序列全反。方式就可能在接收端出現(xiàn)與發(fā)送序列全反。 常稱為常稱為2PSK2PSK方式的方式的“倒倒現(xiàn)象現(xiàn)象”或或“反向工作現(xiàn)象反向工作現(xiàn)象”。實際中一般不采用實際中一般不采用2PSK2PSK方式，而采用方式，而采用2DPSK2DPSK方式。方式。2021-12-1662 利用前后碼元載波利用前后碼元載波相對相位相對相位變化傳送數(shù)字信息，這變化傳送數(shù)字信息，這種方法稱為差分相移鍵控或相對調(diào)相種方法稱為差分相移鍵控或相對調(diào)相( (2DPSK2DPSK）。）。如：如： 0 代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“1”代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“0”0 2 2 0或或 注意：

40、這里虛線代表前一個碼元的末相位。注意：這里虛線代表前一個碼元的末相位。1、基本原理、基本原理2021-12-1663 0 代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“1”代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“0”0 （1）（0） 與與2PSK波形有何關(guān)系？如果把它看成波形有何關(guān)系？如果把它看成2PSK波形，波形，對應(yīng)的序列是什么？能否借用對應(yīng)的序列是什么？能否借用2PSK的畫法來畫的畫法來畫2DPSK？2021-12-1664 0 代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“1”代表數(shù)字信息代表數(shù)字信息“0”0 （1）（0）(b)相對碼也可以是相對碼也可以是: 1 0 1 1 0 0 2021-12-1665 2DPSK 2DPSK信號也可

41、以看作是另一符號序列經(jīng)信號也可以看作是另一符號序列經(jīng)絕對移相而形成的。絕對移相而形成的。 2DPSK2DPSK信號可以看作是把絕對碼變成相對信號可以看作是把絕對碼變成相對碼（差分編碼），再根據(jù)相對碼進(jìn)行絕對移相碼（差分編碼），再根據(jù)相對碼進(jìn)行絕對移相而形成的。而形成的。 因此2021-12-1666 2DPSK 2DPSK波形和波形和2PSK2PSK的調(diào)制波形，僅從波形上的調(diào)制波形，僅從波形上無法區(qū)分，只有已知了調(diào)制方式，才能唯一決無法區(qū)分，只有已知了調(diào)制方式，才能唯一決定所對應(yīng)的信息序列。定所對應(yīng)的信息序列。 2PSK2PSK：“異異”變變“同同”不變；不變； 2DPSK2DPSK：“1 1

42、”變變“0 0”不變。不變。 解調(diào)解調(diào)2DPSK2DPSK信號時并不依賴于某一固定的載信號時并不依賴于某一固定的載波相位參考值，只要波相位參考值，只要前后碼元的相對相位前后碼元的相對相位關(guān)系關(guān)系不破壞就可以。不破壞就可以。因此，避免了因此，避免了2PSK2PSK方式中的方式中的“倒倒現(xiàn)象現(xiàn)象”的發(fā)生。的發(fā)生。注意2DPSK2DPSK、2PSK2PSK的波形含義不同的波形含義不同2021-12-16672DPSK2DPSK信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生-模擬法模擬法 產(chǎn)生：產(chǎn)生：2021-12-1668tccos)(ts)(2teDPSK開關(guān)電路移相01800碼變換2DPSK信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生-鍵控法鍵

43、控法2021-12-16692DPSK2DPSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)相干解調(diào)（極性比較相干解調(diào)（極性比較+碼變換）碼變換）2DPSK信號的解調(diào)：信號的解調(diào)：2021-12-16702DPSK2DPSK信號的解調(diào)信號的解調(diào)相干解調(diào)（極性比較相干解調(diào)（極性比較+碼變換）碼變換）差分相干解調(diào)差分相干解調(diào)(相位比較法相位比較法)2DPSK信號的解調(diào)：信號的解調(diào)：2021-12-16712DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較+ +碼變換）碼變換）2021-12-16722DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）2021-12-16732DPSK2D

44、PSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）2021-12-16742DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）2021-12-16752DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）2021-12-16762DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）2021-12-16772DPSK2DPSK的相干解調(diào)（極性比較的相干解調(diào)（極性比較碼變換）碼變換）考慮載波考慮載波倒倒時是時是否可以正否可以正確解調(diào)？確解調(diào)？2021-12-16782DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分

45、相干解調(diào)（相位比較法）2021-12-16792DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分相干解調(diào)（相位比較法）2021-12-16802DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分相干解調(diào)（相位比較法）2021-12-16812DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分相干解調(diào)（相位比較法）2021-12-16822DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分相干解調(diào)（相位比較法）判決準(zhǔn)則？判決準(zhǔn)則？2021-12-16832DPSK2DPSK的差分相干解調(diào)（相位比較法）的差分相干解調(diào)（相位比較法）2021-12-1684 用這種方法解調(diào)時不需要專門的相干

46、載波，只需用這種方法解調(diào)時不需要專門的相干載波，只需由收到的由收到的2DPSK信號延時一個碼元間隔，然后與信號延時一個碼元間隔，然后與2DPSK信號本身相乘。相乘器起著相位比較的作用，信號本身相乘。相乘器起著相位比較的作用，相乘結(jié)果反映了前后碼元的相位差，經(jīng)低通濾波后再相乘結(jié)果反映了前后碼元的相位差，經(jīng)低通濾波后再抽樣判決，即可直接恢復(fù)出原始數(shù)字信息，故解調(diào)器抽樣判決，即可直接恢復(fù)出原始數(shù)字信息，故解調(diào)器中不需要碼反變換器。中不需要碼反變換器。2021-12-16852 2、2DPSK2DPSK信號的功率譜密度信號的功率譜密度s2PSKDPSKfBB22 從前面討論的從前面討論的2DPSK信號

47、的調(diào)制過程及其信號的調(diào)制過程及其波形可以知道，波形可以知道，2DPSK可以與可以與2PSK具有相同形具有相同形式的表達(dá)式。式的表達(dá)式。 所不同的是所不同的是2PSK中的基帶信號中的基帶信號s(t)對應(yīng)的是對應(yīng)的是絕對碼序列；而絕對碼序列；而2DPSK中的基帶信號中的基帶信號s(t)對應(yīng)的對應(yīng)的是碼變換后的相對碼序列。因此，是碼變換后的相對碼序列。因此，2DPSK信號信號和和2PSK信號的功率譜密度是完全一樣的。信號信號的功率譜密度是完全一樣的。信號帶寬為：帶寬為： 與與2ASK的相同，也是碼元速率的兩倍。的相同，也是碼元速率的兩倍。2021-12-16864.24.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲

48、性能二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的抗噪聲性能抗噪聲性能是指系統(tǒng)是指系統(tǒng)克服加性噪聲克服加性噪聲影影響的能力。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信道噪聲有可能使傳響的能力。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信道噪聲有可能使傳輸碼元產(chǎn)生錯誤，錯誤程度通常用輸碼元產(chǎn)生錯誤，錯誤程度通常用誤碼率誤碼率來衡量。來衡量。 因此，與分析數(shù)字基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能一樣，因此，與分析數(shù)字基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能一樣，分析數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能，也是分析數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能，也是求系統(tǒng)在信道求系統(tǒng)在信道噪聲干擾下的總誤碼率。噪聲干擾下的總誤碼率。分析條件：假設(shè)信道特性是恒參信道，在信號的頻帶范分析條件：假設(shè)信道特性是恒參信

49、道，在信號的頻帶范圍內(nèi)具有理想矩形的傳輸特性圍內(nèi)具有理想矩形的傳輸特性( (可取其傳輸系數(shù)為可取其傳輸系數(shù)為K)K)；信道噪聲是加性高斯白噪聲。并且認(rèn)為噪聲只對信號的信道噪聲是加性高斯白噪聲。并且認(rèn)為噪聲只對信號的接收帶來影響，因而分析系統(tǒng)性能是在接收端進(jìn)行的。接收帶來影響，因而分析系統(tǒng)性能是在接收端進(jìn)行的。2021-12-16874.2.1 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能4.2.2 2FSK4.2.2 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能4.2.3 2PSK4.2.3 2PSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能4.2.4 2DPSK4.2.4 2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪

50、聲性能2021-12-16884.2.1 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能系統(tǒng)的抗噪聲性能2ASK2ASK信號解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。信號解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。在這兩種方法中接收信號都先經(jīng)過一個帶通濾波器，在這兩種方法中接收信號都先經(jīng)過一個帶通濾波器，此濾波器的帶寬剛好使信號的有用頻譜通過并阻止帶此濾波器的帶寬剛好使信號的有用頻譜通過并阻止帶外的噪聲通過。外的噪聲通過。所以，我們先討論信道輸出的所以，我們先討論信道輸出的已調(diào)信號已調(diào)信號經(jīng)過帶通濾波經(jīng)過帶通濾波器器的情況。的情況。由于信道由于信道加性噪聲加性噪聲只對信號的只對信號的接收接收產(chǎn)生影響，產(chǎn)生影響， 所以，所以，

51、 分析系統(tǒng)的抗噪聲性能也只考慮分析系統(tǒng)的抗噪聲性能也只考慮接收部分接收部分。2021-12-16892ASK2ASK信號的接收系統(tǒng)組成方框圖信號的接收系統(tǒng)組成方框圖 (a)(a)非相干方式非相干方式(b)(b)相干方式相干方式？2ASK2ASK tV tV2021-12-1690設(shè)在設(shè)在一個碼元的持續(xù)時間內(nèi)一個碼元的持續(xù)時間內(nèi)，其，其發(fā)送端輸出的波發(fā)送端輸出的波形形 ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 01 t cosAtscT ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 1 itn tntcosatyici 為討論問題簡便，認(rèn)為發(fā)送信號經(jīng)信道傳輸后除有一定的為討論問題簡便，認(rèn)為發(fā)送信

52、號經(jīng)信道傳輸后除有一定的衰耗外沒有畸變，所以衰耗外沒有畸變，所以考慮了噪聲后考慮了噪聲后，在每一段時間（，在每一段時間（0 0，Ts)Ts)內(nèi)觀察，內(nèi)觀察，接收端接收端的輸入波形（信道輸出）必定可表示的輸入波形（信道輸出）必定可表示為：為：信號經(jīng)帶通濾波器后（帶通濾波器恰好使信號完整地信號經(jīng)帶通濾波器后（帶通濾波器恰好使信號完整地通過）噪聲變成窄帶高斯白噪聲。在通過）噪聲變成窄帶高斯白噪聲。在（0，Ts)內(nèi)觀內(nèi)觀察，可表示為：察，可表示為： ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 1 tn tntcosatyc 2021-12-1691由第由第3 3章隨機信號分析可知，章隨機信號分析可知，

53、 n n( (t t) )為窄帶高斯噪聲，為窄帶高斯噪聲，其均值為其均值為0 0，方差為，方差為 n n2 2，且可表示為，且可表示為: :tsin)t (ntcos)t (n)t (ncscc 發(fā)送“0”時發(fā)送“0”時發(fā)送“1”時發(fā)送“1”時 tn tntcosatyc ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 cos1 tsintnttn tsintnt costntcosatycscccsccc 所以，帶通濾波后的信號為：所以，帶通濾波后的信號為： ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 cos1 tsintnttnt sintnt costnatycscccscc 下面分別討論下

54、面分別討論包絡(luò)檢波法包絡(luò)檢波法及及同步檢測法同步檢測法的抗噪聲性能。的抗噪聲性能。2021-12-16921 1、同步檢測法的誤碼率、同步檢測法的誤碼率經(jīng)帶通濾波器后：經(jīng)帶通濾波器后： ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 cos1 tsintnttnt sintnt costnatycscccscc ty ty1 tx2021-12-1693經(jīng)低通濾波器后經(jīng)低通濾波器后未計系數(shù)未計系數(shù)1/21/2 發(fā)送“0”時發(fā)送“0”時發(fā)送“1”時發(fā)送“1”時 tn tnatxcc式中，式中，a為信號成分，由于為信號成分，由于nc(t)也是均值為也是均值為0、方差為、方差為 n2的高斯噪聲，所以的高

55、斯噪聲，所以x(t)也是一個高斯隨機過程，其均值也是一個高斯隨機過程，其均值分別為分別為a（發(fā)（發(fā)“1”時）和時）和0（發(fā)（發(fā)“0”時），方差等于時），方差等于 n2 。經(jīng)相乘器后：經(jīng)相乘器后： 發(fā)發(fā)送送“0 0”時時發(fā)發(fā)送送“1 1”時時 tcos tsintntcostn tcost sintnt costnatyccsccccscc12021-12-1694 221221nn)ax(exp)x(f 設(shè)對第設(shè)對第k個符號的抽樣時刻為個符號的抽樣時刻為kTs，則，則x(t)在在kTs時刻的時刻的抽樣值：抽樣值： 發(fā)發(fā)送送“0 0”時時發(fā)發(fā)送送“1 1”時時)kT(n)kT(nakTxxscs

56、cs是一個高斯隨機變量。因此，發(fā)送是一個高斯隨機變量。因此，發(fā)送“1”時，時，x的一維的一維概率密度函數(shù)為：概率密度函數(shù)為：發(fā)送發(fā)送“0”時，時，x的一維概率密度函數(shù)為的一維概率密度函數(shù)為 220221nnxexp)x(f 2021-12-1695dx)x(fpbe 11dx)x(fpbe 00設(shè)：判決門限為設(shè)：判決門限為b, b, “”錯判為錯判為“”的概率為的概率為p pe1e1 “”錯判為錯判為“”的概率為的概率為p pe0e0系統(tǒng)的總誤碼率系統(tǒng)的總誤碼率p pe e為：為：0011eeeppppp 2021-12-1696 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)P P1 1 、P P0 0 及及f

57、f1 1( (x x) )、f f0 0( (x x) )一定時，系統(tǒng)一定時，系統(tǒng)的誤碼率的誤碼率PePe與判決門限與判決門限b b 的選擇密切相關(guān)。的選擇密切相關(guān)。0 bPe102*ln2PPaabn得：得：2ab* 0011eeeppppp 最佳判決門限可通過求誤碼率最佳判決門限可通過求誤碼率Pe關(guān)于判決門限關(guān)于判決門限b的的最小值的方法得到，由最小值的方法得到，由若發(fā)送若發(fā)送“1”和和“0”的概率相等，則最佳判決門限為的概率相等，則最佳判決門限為2021-12-1697 421rerfcPe4/reerP 1222nar 式中式中為解調(diào)器輸入端的信噪比。為解調(diào)器輸入端的信噪比。即帶通濾波

58、器輸出端的信噪比。即帶通濾波器輸出端的信噪比。當(dāng)當(dāng)r 1，即大信噪比時，上式可近似表示為：，即大信噪比時，上式可近似表示為：因此，可求出在因此，可求出在“1”和和“0”的的等概及等概及最佳判決門限最佳判決門限下下2ASK相干解調(diào)的誤碼率為：相干解調(diào)的誤碼率為：2021-12-1698前面分析的帶通濾波后的信號為：前面分析的帶通濾波后的信號為： ”時”時發(fā)送“發(fā)送“”時”時發(fā)送“發(fā)送“0 cos1 tsintnttnt sintnt costnatycscccscc 2 2、包絡(luò)檢波法的誤碼率、包絡(luò)檢波法的誤碼率發(fā)發(fā)“1 1”碼時，在（碼時，在（0 0，Ts)Ts)內(nèi)，包絡(luò)檢波器輸出的波形為：內(nèi)

59、，包絡(luò)檢波器輸出的波形為： )t (n)t (na)t (Vsc22 發(fā)發(fā)“0 0”碼時，在（碼時，在（0 0，Ts)Ts)內(nèi)，包絡(luò)檢波器輸出的波形為內(nèi)，包絡(luò)檢波器輸出的波形為)t (n)t (n)t (Vsc22 2021-12-1699由由第二章第二章的的討論可知，發(fā)討論可知，發(fā)“1”時的抽樣值是廣義瑞利型時的抽樣值是廣義瑞利型隨機變量；發(fā)隨機變量；發(fā)“0”時的抽樣值是瑞利型隨機變量，它們時的抽樣值是瑞利型隨機變量，它們的一維概率密度函數(shù)分別為的一維概率密度函數(shù)分別為22222021n/ )aV(nneaVIV)V(f 22220n/VneV)V(f n2為窄帶高斯噪聲為窄帶高斯噪聲n(t

60、)的方差的方差. 0 V 0 V2021-12-16100發(fā)送發(fā)送“1 1”時，錯誤接收的概率是包絡(luò)值時，錯誤接收的概率是包絡(luò)值V V小于或等于小于或等于b b的概率。用的概率。用 表示。表示。1ep發(fā)送發(fā)送“0 0”時，錯誤接收的概率是包絡(luò)值時，錯誤接收的概率是包絡(luò)值V V大于大于b b的概率。的概率。用用 表示。表示。0ep0011eeeppppp 則：則：假設(shè)：假設(shè)： V(t)V(t)的抽樣值的抽樣值 , ,判為判為“1 1”碼；碼； , ,判為判為“0 0”碼；碼； b b為判決門限電壓為判決門限電壓，它的選擇與判決的正確程度密切，它的選擇與判決的正確程度密切相關(guān)，不同的判決門限相關(guān)，