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第7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)數(shù)字調(diào)制:把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號(已調(diào)信號)的過程。數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng):通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)。數(shù)字調(diào)制技術有兩種方法:利用模擬調(diào)制的方法去實現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制;通過開關鍵控載波,通常稱為鍵控法。引言引言三種基本鍵控方式振幅鍵控頻移鍵控相移鍵控數(shù)字調(diào)制可分為二進制調(diào)制和多進制調(diào)制。
振幅鍵控 頻移鍵控相移鍵控7.1二進制數(shù)字調(diào)制原理7.2二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能7.3二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較7.4多進制數(shù)字調(diào)制原理7.5多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能章節(jié)內(nèi)容7.1二進制調(diào)制原理1、二進制振幅鍵控(2ASK)信號表達式:產(chǎn)生框圖:2ASK信號時間波形:7.1二進制調(diào)制原理
一般表達式:其中:Ts
-碼元持續(xù)時間;g(t)-持續(xù)時間為Ts的基帶脈沖波形,通常假設是高度為1,寬度等于Ts的矩形脈沖;an
-第n個符號的電平取值。7.1二進制調(diào)制原理2ASK解調(diào)方法:非相干解調(diào):波形:7.1二進制調(diào)制原理相干解調(diào):2ASK信號的特點:產(chǎn)生方法簡單,易于學習;受噪聲影響大,可靠性不高,實際應用較少。7.1二進制調(diào)制原理2ASK功率譜密度由第6章,已知NRZ矩形波形脈沖序列的Ps(f)為:2ASK信號的傳輸帶寬是碼元速率的2倍:ps(f)-fs0fsP2ASK(f)-fc0fc7.1二進制調(diào)制原理2、二進制頻移鍵控(2FSK)信號表達式:波形:可以看成兩個2ASK信號的合成。7.1二進制調(diào)制原理2FSK的產(chǎn)生相位不連續(xù):相位連續(xù):相位連續(xù)的情況下旁瓣衰減更快。7.1二進制調(diào)制原理相位不連續(xù)的2FSK的功率譜密度2FSK可以看成2個2ASK信號之和,所以:因此功率譜密度表達式為:當p(1)=p(0)時,Ps1=Ps2
7.1二進制調(diào)制原理相位不連續(xù)的2FSK的功率譜密度fc2fc2+fsfc1fc1+fs或fc2fc1fc2fc17.1二進制調(diào)制原理2FSK的功率譜密度相位不連續(xù)2FSK信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。其中,連續(xù)譜由兩個中心位于f1和f2處的雙邊譜疊加而成,離散譜位于兩個載頻f1和f2處;連續(xù)譜的形狀隨著兩個載頻之差的大小而變化,若|f1–f2|<fs,連續(xù)譜在fc
處出現(xiàn)單峰;若|f1–f2|>fs
,則出現(xiàn)雙峰;若以功率譜第一個零點之間的頻率間隔計算2FSK信號的帶寬,則其帶寬近似為7.1二進制調(diào)制原理2FSK的解調(diào)方法非相干解調(diào)法相干解調(diào)法7.1二進制調(diào)制原理(3)二進制相移鍵控2PSK(BPSK)信號表達式:其中:因此可改寫為:7.1二進制調(diào)制原理2PSK的產(chǎn)生方式模擬產(chǎn)生法:鍵控產(chǎn)生法:7.1二進制調(diào)制原理2PSK的功率譜密度與2ASK的功率譜密度表達式相同,區(qū)別僅在于一個是單極性碼,一個是雙極性碼。占用帶寬和2ASK一致7.1二進制調(diào)制原理2PSK的解調(diào)由于功率譜密度中沒有離散的載波分量所以需要采用平方環(huán)法或者科斯塔斯環(huán)法提取載波(第13章知識)。思考:2PSK信號能否采用包絡檢波解調(diào)?7.1二進制調(diào)制原理2PSK的特點占用帶寬和2ASK一致,小于2FSK,有效性較高;采用雙極性碼,因此噪聲容限高,可靠性高;無離散載頻分量,解調(diào)時載波恢復困難;具有相位模糊問題,因此實際中很少采用。7.1二進制調(diào)制原理(4)二進制差分相移鍵控2DPSK
在2PSK信號的載波恢復過程中存在著的相位模糊,將會造成解調(diào)出的信號與發(fā)送信號正好相反。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象。
2DPSK原理:利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息,所以又稱相對相移鍵控。7.1二進制調(diào)制原理2DPSK的產(chǎn)生:發(fā)送的是bn,傳輸?shù)氖遣罘中盘杁n7.1二進制調(diào)制原理2DPSK的解調(diào):相干解調(diào)加碼反變換碼反變換器:7.1二進制調(diào)制原理2DPSK的解調(diào):差分相干解調(diào)7.1二進制調(diào)制原理2DPSK的特點功率譜密度和2PSK一致;無相位模糊問題;差分相干解調(diào)無需載波,解調(diào)方
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