通信原理：第六章 基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)

1、1第6章 基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)2主要內(nèi)容 6.1 概述 6.2 二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK） 6.3 二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK） 6.4 二進(jìn)制相移鍵控（2PSK） 6.5 二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK） 6.6 二進(jìn)制數(shù)字鍵控傳輸系統(tǒng)性能比較 6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控 小結(jié)3目標(biāo)要求三、重點(diǎn)、難點(diǎn)1、重點(diǎn)： 二進(jìn)制數(shù)字鍵控的原理和性能的理解、分析和掌握；2、難點(diǎn)： 4PSK、4DPSK信號(hào)產(chǎn)生和解調(diào)的方法的理解和掌握；46.1 概述一、正弦形載波表達(dá)式： 或式中，A : 振幅 (V)； f0 : 頻率 (Hz)； 0 = 2 f0 :角頻率 (rad/s)； :初始相位 (rad)。56.1 概

2、述二、數(shù)字調(diào)制制度的基本分類：1、振幅鍵控ASK 2、頻移鍵控FSK 3、相移鍵控PSK TTT“1”“1”“0”“1”“1”“0”T6三、已調(diào)信號(hào)的表示方法-矢量表示法和矢量圖6.1 概述76.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)一、基本原理 1、表示式： 式中，02f0為載波的角頻率； 86.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)92、調(diào)制方法 :相乘電路：包絡(luò)可以是非矩形的開關(guān)電路：包絡(luò)是矩形的相乘器cos0ts(t)A(t)cos0ts(t)A(t)6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)106.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)3、 解調(diào)方法：包絡(luò)檢波法（非相干解調(diào)） 不利用載波相位信息 ：包絡(luò)檢波器全波整

3、流帶通濾波低通濾波抽樣判決定時(shí)脈沖s(t)A(t)116.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)12 相干解調(diào)法利用載波相位信息：相干載波cos0t相乘電路帶通濾波低通濾波抽樣判決定時(shí)脈沖s(t)A(t)6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)136.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)二、功率譜密度 設(shè)2ASK隨機(jī)信號(hào)序列的一般表示式為 ： 式中，an 二進(jìn)制單極性隨機(jī)振幅； g(t) 碼元波形； T 碼元持續(xù)時(shí)間。146.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)二、功率譜密度則可以計(jì)算出： 式中， Ps(f) s(t)的功率譜密度； PA(f) A(t)的功率譜密度。若求出了PA(f) ，代入上式就可以求出Ps(f)

4、。156.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度求PA(f)：由式(5.5-29)p101： 式中，fc 1/T G1(f) 基帶信號(hào)碼元 g1(t) 的頻譜 G2(f) 基帶信號(hào)碼元 g2(t) 的頻譜現(xiàn)在，g1(t) = 0 ，上式變成(G(f) = G2(f):166.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度基帶信號(hào)是矩形脈沖，對(duì)于所有n 0的整數(shù)，G(nfc) = 0。所以上式變成 將PA(f)代入Ps(f)式中，得到 176.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度當(dāng)P = 1/2時(shí)，上式變?yōu)?式中，186.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度最終得出：2ASK信號(hào)頻譜特點(diǎn):1

5、)2ASK信號(hào)的功率譜包含連續(xù)譜和離散譜兩部分;連續(xù)譜決定于基帶調(diào)制信號(hào)的譜,離散譜部分則決定于載頻f0 .2)2ASK信號(hào)的帶寬等于基帶信號(hào)帶寬的2倍.196.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度 PA(f)和Ps(f)的曲線f / fcPA(f)(a) 功率譜密度PA(f)的曲線(b) 功率譜密度Ps(f)的曲線結(jié)論：1.包含連續(xù)譜和離散譜兩部分；2.B2ASK=2B206.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)三、誤碼率 假設(shè)：信道噪聲是均值為零的高斯白噪聲。 設(shè)在T 內(nèi)，帶通濾波后的接收信號(hào)和噪聲電壓等于:式中，n(t)是一個(gè)窄帶高斯過(guò)程 ，故有21將上兩式代入y(t)式，得到：或上式為濾

6、波后的接收電壓，下面用它來(lái)計(jì)算誤碼率。6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率226.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率1、相干解調(diào)法的誤碼率：抽樣判決處的電壓x(t)為式中，nc(t) 高斯過(guò)程。23 相干解調(diào)法利用載波相位信息：相干載波cos0t相乘電路帶通濾波低通濾波抽樣判決定時(shí)脈沖s(t)A(t)6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)24當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，x(t)的概率密度等于：當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，x(t)的概率密度等于： h*Pe0p0(x)p1(x)Pe1hA6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率256.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率 令h為判決門限， 則,將發(fā)送的“1”錯(cuò)判為“0

7、”的概率等于：式中(p45,2.7-17)，將“0”錯(cuò)判為“1”的概率等于：h*Pe0p0(x)p1(x)Pe1hA266.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率當(dāng)P(1) = P(0) 時(shí)，相干解調(diào)的總誤碼率為：當(dāng)h值等于最佳門限值h*時(shí)，解得：故歸一化最佳門限值：其中，r為信噪比，h*Pe0p0(x)p1(x)Pe1hA276.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率將代入可得到最后結(jié)果：當(dāng)信噪比r1時(shí)（P44,2.7-13b）， 286.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率2、包絡(luò)檢波法的誤碼率 帶通濾波器輸出電壓y(t)為 故其包絡(luò)可表示為 可見(jiàn)，發(fā)“1”時(shí)帶通濾波器輸出的包絡(luò)服從萊斯分布，

8、發(fā)“0”時(shí)帶通濾波器輸出的包絡(luò)服從瑞利分布。296.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)3、 解調(diào)方法：包絡(luò)檢波法（非相干解調(diào)） 不利用載波相位信息 ：包絡(luò)檢波器全波整流帶通濾波低通濾波抽樣判決定時(shí)脈沖s(t)A(t)306.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率 假定判決門限值等于h，并規(guī)定當(dāng)V h時(shí)，判為收到“1”；當(dāng)V h時(shí)，則判為“0”。 可以計(jì)算出，當(dāng)大信噪比時(shí)，誤碼率為：廣義瑞利分布瑞利分布hv316.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率3.比較（r1）： 相干解調(diào)法 包絡(luò)檢波法 （1）相干檢測(cè)比非相干檢測(cè)容易設(shè)置最佳判決門限電平； （2）大信噪比時(shí)，相干檢測(cè)的誤碼率總低于包絡(luò)檢波法； （

9、3）相干檢測(cè)要插入相干載波，故設(shè)備復(fù)雜。rPe0 5 10 15 20 250.40.30.20.1326.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率【例6.1】設(shè)有一個(gè)2ASK信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其中碼元速率RB=4.8106 Baud，接收信號(hào)的振幅A = 1 mV，高斯噪聲的單邊功率譜密度n0 =2 10-15 W / Hz。試求：1）用包絡(luò)檢波法時(shí)的最佳誤碼率；2）用相干解調(diào)法時(shí)的最佳誤碼率。解：基帶矩形脈沖的帶寬為1/T Hz。2ASK信號(hào)的帶寬應(yīng)該是它的兩倍，即2/T Hz。故接收端帶通濾波器的最佳帶寬應(yīng)為:B 2/T = 2RB =9.6 106 Hz 故帶通濾波器輸出噪聲平均功率等于:因此

10、其輸出信噪比等于：33（1）包絡(luò)檢波法時(shí)的誤碼率為： （2）相干解調(diào)法時(shí)的誤碼率為：6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)誤碼率34例1：設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息為101011001，采用2ASK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為1200B，載波頻率為2400Hz：（1）試畫出2ASK信號(hào)的時(shí)間波形；（2）試畫出2ASK信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)示意圖，并計(jì)算其帶寬。 6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)356.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)一、基本原理 1、表示式：366.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)376.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)38“1”“1”“0”T396.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)一、基本原理 2、產(chǎn)生

11、方法：調(diào)頻法：相位連續(xù)開關(guān)法：相位不連續(xù)A(t)開關(guān)電路頻率源1頻率源0s(t) f1 f0調(diào)頻器A(t)s(t)406.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)基本原理3、接收方法：相干接收：定時(shí)脈沖低通濾波低通 濾波抽樣 判決輸出帶通濾波f0帶通濾波f1輸入相乘相乘cos0tcos1tV0(t)V1(t)y1(t)y0(t)41 - 非相干接收：（1）包絡(luò)檢波法：帶通濾波f0帶通濾波f1包絡(luò)檢波包絡(luò) 檢波抽樣 判決定時(shí) 脈沖輸入輸出V0(t)V1(t)6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)基本原理42二進(jìn)制頻移鍵控2FSK“1”“1”“0”T436.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)基本原理abcedf（2

12、）過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法446.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)二、功率譜密度 開關(guān)法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)可以看作是兩個(gè)不同頻率2ASK信號(hào)的疊加： 式中， 2ASK信號(hào)的功率譜密度可以表示為：45二進(jìn)制頻移鍵控2FSK“1”“1”“0”T466.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)二、功率譜密度2FSK信號(hào)的功率譜密度是兩個(gè)不同頻率2ASK信號(hào)的功率譜密度之和：47已知單極性二進(jìn)制基帶信號(hào)功率譜密度為（矩形脈沖，P=1/2）：將其代入下式6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)功率譜密度48得到2FSK信號(hào)的功率譜密度為：6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)功率譜密度 由上式可以看出，前4項(xiàng)是連續(xù)譜部分，后4項(xiàng)是離散譜

13、。49 曲線：帶寬：fsfs = (f0 +f1) / 2ff1 + fcf0 - fcf0f12fcf1fsff0fs = (f0 +f1) / 2fcf1 + fcf0 - fcfs = (f0 +f1) / 2f1 + fcf0 - fc6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)功率譜密度506.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)功率譜密度 PA(f)和Ps(f)的曲線f / fcPA(f)(a) 功率譜密度PA(f)的曲線(b) 功率譜密度Ps(f)的曲線結(jié)論：1.包含連續(xù)譜和離散譜兩部分；2.B2ASK=2B516.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)三、最小頻率間隔 在原理上，若兩個(gè)信號(hào)互相正交，就

14、可以把它完全分離。對(duì)于非相干接收：設(shè): 2FSK信號(hào)為526.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)最小頻率間隔為了滿足正交條件，要求 ：即要求：上式積分結(jié)果為：假設(shè)1+01，上式左端第1和3項(xiàng)近似等于零，則它可以化簡(jiǎn)為53由于1和0是任意常數(shù)，故必須同時(shí)有和上式才等于0。即要求：和式中，n和m均為整數(shù)。 為了同時(shí)滿足這兩個(gè)要求，應(yīng)當(dāng)令 即令所以，當(dāng)取m=1時(shí)是最小頻率間隔，它等于1 /T6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)最小頻率間隔54對(duì)于相干接收：可以令于是，式化簡(jiǎn)為： 因此，要求滿足：即，最小頻率間隔等于1 / 2T 。6.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)最小頻率間隔556.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2

15、FSK)四、誤碼率設(shè)：接收濾波器輸出電壓波形為：1、相干檢測(cè)法的誤碼率定時(shí)脈沖低通濾波低通 濾波抽樣判決輸出帶通濾波f0帶通濾波f1輸入相乘相乘cos0tcos1tV0(t)V1(t)y1(t)y0(t)566.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)誤碼率當(dāng)發(fā)送碼元“1” 時(shí)，通過(guò)兩個(gè)帶通濾波器后的兩個(gè)接收電壓分別為：它們和本地載波相乘，并經(jīng)過(guò)低通濾波后，得出 和n1c(t)和n0c(t)都是高斯過(guò)程，故在抽樣時(shí)刻其抽樣值V1和V0都是正態(tài)隨機(jī)變量。而且，V1的均值為A，方差為n2；V0的均值為0，方差也為n2。576.3 二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)誤碼率當(dāng) V1 0，則判為“0”，即接收正確；若V

16、2FSK 2ASK125例1：設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息為101011001，采用2ASK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為1200B，載波頻率為2400Hz：（1）試畫出2ASK信號(hào)的時(shí)間波形；（2）試畫出2ASK信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)示意圖，并計(jì)算其帶寬。 6.2 二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)126127128129130例2：設(shè)某2FSK調(diào)制系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1000Bd，已調(diào)信號(hào)的載頻為1000Hz或2000Hz; (1)若發(fā)送數(shù)字信息為011010，試畫出相應(yīng)2FSK信號(hào)波形； (2)若發(fā)送數(shù)字信息是等可能的，試畫出它的功率譜密度草圖； （3）試討論可以采用什么方式解調(diào)這個(gè)2FSK信號(hào)。131例3：已知2F

17、SK信號(hào)的兩個(gè)頻率f1=980Hz, f2=2180Hz，碼元速率RB=300Bd,信道有效帶寬為3000Hz，信道輸出端的信噪比為6dB.試求：（1）2FSK信號(hào)的譜零點(diǎn)帶寬；（2）相干解調(diào)和非相干解調(diào)時(shí)的誤碼率。132例4：設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息為111010011，采用2PSK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為2400Baud，載波頻率為4800Hz： （1）試畫出2PSK信號(hào)的時(shí)間波形； （2）若采用相干解調(diào)方式進(jìn)行解調(diào)，試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形； （3）若發(fā)送信息“0”和“1”的概率相等，試畫出2PSK信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)示意圖，并計(jì)算其帶寬。6.5 二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK)1331346.7 多進(jìn)

18、制數(shù)字鍵控 主 要 內(nèi) 容 多進(jìn)制振幅鍵控(MASK) 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK) 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK) 多進(jìn)制差分相移鍵控(MDPSK)1356.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控碼元信噪比 r： 信號(hào)碼元功率和噪聲功率之比 碼元能量和噪聲單邊功率譜密度功率之比 對(duì)于M進(jìn)制，1碼元中包含k比特的信息： k = log2 M1366.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控碼元信噪比 r：碼元能量E平均分配到每比特的能量Eb等于E / k，故有 式中，rb是每比特的能量和噪聲單邊功率譜密度之比。在研究不同M值下的誤碼率時(shí)，適合用rb為單位來(lái)比較。1371. 多進(jìn)制振幅鍵控(MASK)多電平單極性不歸零信號(hào) MASK信號(hào) （圖

19、a 圖b）多電平雙極性不歸零信號(hào) 抑制載波MASK信號(hào)（圖c 圖d）圖示為4ASK信號(hào)：每碼元含2比特6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控138(a) 基帶多電平單極性不歸零信號(hào)(b) MASK信號(hào)0010110101011110000t0t0101101010111100000101101010111100000t00000t01011010101111(c) 基帶多電平雙極性不歸零信號(hào)(d) 抑制載波MASK信號(hào)6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1391. 多進(jìn)制振幅鍵控(MASK)MASK信號(hào)帶寬 MASK信號(hào)可以看成是多個(gè)2ASK信號(hào)的疊加。兩者帶寬相同。MASK信號(hào)的頻帶利用率，超過(guò)奈奎斯特準(zhǔn)則：基帶信號(hào) 2

20、 b/sHz2ASK信號(hào) 1 b/sHzMASK信號(hào)缺點(diǎn)：受信道衰落影響大。0t0101101010111100000t01011010101111000001010t10101011110000001t101010111100006.7多進(jìn)制數(shù)字鍵控1401. 多進(jìn)制振幅鍵控(MASK)抑制載波MASK信號(hào)的誤碼率 式中，M 進(jìn)制數(shù)，或振幅數(shù)； r 信號(hào)平均功率與單邊功率譜密度功率比。 當(dāng)M = 2時(shí)，上式變成即2PSK相干解調(diào)誤碼率公式。 6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控141抑制載波MASK信號(hào)的誤碼率 110-110-210-310-410-510-6Per (dB)6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控142

21、2. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)a 基本原理MFSK的碼元采用M個(gè)不同頻率的載波。設(shè)f1為其最低載頻，fM為其最高載頻，則MFSK信號(hào)的帶寬近似等于fM - f1 + f，其中 f是單個(gè)碼元的帶寬，它決定于信號(hào)傳輸速率。 6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1432. 4進(jìn)制頻移鍵控(4FSK)TTTTf3f1f2f46.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1446.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控2. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)b 非相干解調(diào)時(shí)的誤碼率MFSK信號(hào)非相干解調(diào)器的原理方框圖V0(t)帶通濾波f0抽樣判決包絡(luò)檢波帶通濾波fM1包絡(luò)檢波定時(shí)脈沖輸入輸出VM1(t):1452. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)M個(gè)帶通濾波器的輸出中僅

22、有一個(gè)是信號(hào)加噪聲，其他各路都是只有噪聲。故這(M-1)路噪聲的包絡(luò)都不超過(guò)某個(gè)門限電平h的概率等于式中，P(h) 1路濾波器的輸出噪聲包絡(luò)超過(guò)此門限h的概率。6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1466.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控2. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)設(shè)M路帶通濾波器中的噪聲是互相獨(dú)立的窄帶正態(tài)分布噪聲，則其包絡(luò)服從瑞利分布。由瑞利分布公式，有 式中，N 濾波器輸出噪聲的包絡(luò)； n2 濾波器輸出噪聲的功率。1476.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控2. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)若有任意1路或1路以上輸出噪聲的包絡(luò)超過(guò)門限h就將發(fā)生錯(cuò)誤判決，則此錯(cuò)判的概率將等于 :1482. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)Pe rb 曲

23、線：rb(dB)Pe6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1496.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控2. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)相干解調(diào)時(shí)的誤碼率：計(jì)算結(jié)果如下150由圖可見(jiàn)，當(dāng)信息傳輸速率和誤碼率給定時(shí)，增大M值可以降低對(duì)信噪比rb的要求.Perb(dB)6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1512. 多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)誤碼率上界：非相干和相干接收誤碼率比較：當(dāng)k 7時(shí)，兩者的區(qū)別可以忽略。 6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1523 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)基本原理： MPSK信號(hào)碼元可以表示為式中，k 受調(diào)制的相位，其值決定于基帶碼元的取值； A 信號(hào)振幅，為常數(shù)； k = 1, 2, M。6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1533 多進(jìn)制

24、相移鍵控(MPSK)令A(yù)=1，然后將其展開寫成 式中，由上式看出，M-PSK信號(hào)碼元可以看作是兩個(gè)正交的MASK信號(hào)碼元之和。因此，其帶寬和后者的帶寬相同。6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控154正交相移鍵控(QPSK) 編碼規(guī)則：A和B兩種編碼方式 abkA方式B方式00022510903151118045012701350111001045參考相位00101101參考相位 (a) A方式 (b)B方式 155正交相移鍵控(QPSK) 格雷(Gray)碼規(guī)律：相鄰k之間僅差1比特。 格雷碼優(yōu)點(diǎn)：誤比特率小。序號(hào)格雷碼二進(jìn)制碼12340 0 0 00 0 1 00 0 1 10 0 0 10 0 0 0

25、0 0 0 10 0 1 00 0 1 056780 1 0 10 1 1 10 1 1 00 1 0 00 1 0 0 0 1 0 10 1 1 00 1 1 19101112131415161 1 0 01 1 1 01 1 1 11 1 0 11 0 0 11 0 1 11 0 1 01 0 0 0 1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 11566.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控3 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)產(chǎn)生方法第一種方法：相乘法二進(jìn)制碼元“1” 雙極性脈沖“+1” 二進(jìn)制碼元“0” 雙極性脈沖“-1”B方式編碼 1576.

26、7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控cos(0t+/2載波產(chǎn)生相乘電路相乘電路/2移相串/并變換相加電路cos0tA(t)s(t)圖6.7.8 第一種QPSK信號(hào)產(chǎn)生方法ab01110010a(1)a(0)b(1)b(0)1583 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)第二種方法：選擇法串/并變換相位選擇帶通濾波4相位載波產(chǎn)生1432ab6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控159正交相移鍵控(QPSK) 編碼規(guī)則：A和B兩種編碼方式 abkA方式B方式00022510903151118045012701350111001045參考相位00101101參考相位 (a) A方式 (b)B方式 1603 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)解調(diào)方法 相

27、干解調(diào)載波提取相乘低通抽判/2相乘低通抽判并/串A(t)s(t)abcos0t-sin0t定時(shí)提取6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1616.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控3 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)誤碼率 若發(fā)送信號(hào)“11”的相位為45，則判決門限應(yīng)該設(shè)在0和90。 設(shè)：f() 接收矢量相位的概率密度，則錯(cuò)誤概率等于：上式計(jì)算結(jié)果為：1623 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK) 誤比特率由解調(diào)方框圖可見(jiàn)，正交的兩路相干解調(diào)方法和2PSK中采用的解調(diào)方法一樣。所以其誤比特率的計(jì)算公式也和2PSK的誤碼率公式一樣。011100109006.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1633 多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)MPSK信號(hào)的誤碼率當(dāng)信噪比r足

28、夠大時(shí)， Perb（dB）6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1644 多進(jìn)制差分相移鍵控(MDPSK)基本原理 以4進(jìn)制DPSK(QDPSK )信號(hào)為例 表中k是相對(duì)于前一相鄰碼元的相位變化 abkA方式000109011180012706.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1654進(jìn)制DPSK(QDPSK )產(chǎn)生方法abcd碼元變換相加電路s(t)A(t)串/并變換-/4載波產(chǎn)生相乘電路相乘電路/46.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控166相乘的信號(hào)應(yīng)該是不歸零二進(jìn)制雙極性矩形脈沖“+1”和“-1”， 對(duì)應(yīng)關(guān)系是： 二進(jìn)制碼元“0” “1”二進(jìn)制碼元“1” “1”A方式編碼6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控167當(dāng)前輸入的一對(duì)碼元及要求的相對(duì)相

29、移前一時(shí)刻經(jīng)過(guò)碼變換后的一對(duì)碼元及所產(chǎn)生的相位當(dāng)前時(shí)刻應(yīng)當(dāng)給出的變換后一對(duì)碼元和相位ak bkkck-1 dk-1k-1ck dkk0 000 01 01 10 1090180270 01 01 10 10901802701 0900 01 01 10 10901802701 01 10 10 09018027001 11800 01 01 10 10901802701 10 10 01 01802700900 12700 01 01 10 10901802700 10 01 01 1270090180QDPSK碼變換關(guān)系: 1684 多進(jìn)制差分相移鍵控(MDPSK)基本原理 以4進(jìn)制DPSK

30、(QDPSK )信號(hào)為例 表中k是相對(duì)于前一相鄰碼元的相位變化 abkA方式000109011180012706.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1694. 4進(jìn)制差分相移鍵控(4DPSK)解調(diào)方法 極性比較法(相干解調(diào)) 和QPSK信號(hào)極性比較法解調(diào)相似，只多一步逆碼變換，將相對(duì)碼變成絕對(duì)碼。 6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1704 . 4DPSK解調(diào)方法 極性比較法圖6.7.15 A方式QDPSK信號(hào)解調(diào)方法bacdA(t)-/4相乘電路相乘電路/4s(t)低通濾波低通濾波抽樣判決抽樣判決并/串變換逆碼變換定時(shí)提取載波提取6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控1716.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控碼變換原理設(shè)第k個(gè)接收信號(hào)碼元可以表示為相乘電路的相干載波 上支路：下支路：172相乘電路輸出：上支路：下支路：經(jīng)過(guò)低通濾波后，上支路： 下支路：6.7 多進(jìn)制數(shù)字鍵控17