課題二進制數(shù)字調(diào)制

課題二進制數(shù)字調(diào)制本模塊學習要求：掌握：二進制幅度鍵控2ASK、頻率鍵控2FSK和相位鍵控2PSK三種基本調(diào)制方式的原理、調(diào)制和解調(diào)電路形式掌握：相干調(diào)制和鍵控調(diào)制兩種方法掌握：相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法了解：相位連續(xù)的移頻鍵控CPFSK、最小移頻鍵控MSK、高斯最小移頻鍵控GMSK等掌握：相位鍵控有絕對移相和相對移相兩種方案，其中相對移相可以克服傳輸過程中可能出現(xiàn)的相位模糊現(xiàn)象了解：為什么要采用多進制數(shù)字調(diào)制掌握:定時和同步的有關(guān)概念模塊四數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天模塊四數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)任務(wù)引入在上一章節(jié)中，我們比較詳細地討論了數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。而在實際通信中，絕大部分情況下的信道都不能直接傳輸數(shù)字基帶信號，而必須用數(shù)字基帶信號對載波波形的某些參量進行調(diào)制，使載波信號的這些參量隨該數(shù)字基帶信號的變化而變化，這就是數(shù)字調(diào)制傳輸。也稱為數(shù)字頻帶傳輸。因為數(shù)字基帶信號具有豐富的低頻成分，只適合在低通型信道中傳輸（比如雙絞線），但是在通信系統(tǒng)中實際使用的信道多為帶通型，例如各個頻段的無線信道、限定頻率范圍的同軸電纜等。為了使數(shù)字信號能在帶通信道中傳輸，必須采用數(shù)字調(diào)制方式。第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天模塊四數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)1.主要原因是帶通型信道比低通型信道帶寬大得多，可以采用頻分復用技術(shù)傳輸多路信號2.若要利用無線電信道，必須把低頻信號“變”成射頻信號。

那么為什么一定要在帶通型信道中傳輸數(shù)字信號呢？

第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天一、調(diào)制概述

1、基帶信號的調(diào)制過程和作用課題一二進制數(shù)字調(diào)制信息源語言音樂圖像直接轉(zhuǎn)換頻率很低的電信號包括（或不包括）直流分量的低通頻譜最高頻率和最低頻率之比遠大于1基帶信號如電話信號的頻率范圍在300～3400Hz圖4-1-1信號變換過程第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天在實際通信中，多數(shù)信道（無線、有線）不能直接傳輸數(shù)字基帶信號。對于有線信道:一方面，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)為模擬信號傳輸而設(shè)計，數(shù)字基帶信號不能直接進入該通信網(wǎng)；另一方面，傳輸線路中存在大量的電容、變壓器等隔直設(shè)備，不利于數(shù)字基帶信號（富含低頻或直流分量）的傳輸。課題一二進制數(shù)字調(diào)制對于無線信道，由于數(shù)字基帶信號的頻率較低，不能通過有限尺寸的天線進行有效輻射。第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制調(diào)制器原始信號調(diào)制：發(fā)送端把基帶信號頻譜搬移到給定信道通帶內(nèi)的過程解調(diào)器原始信號解調(diào)：在接收端把已搬到給定信道通帶內(nèi)的頻譜還原為基帶信號的過程圖4-1-2調(diào)制解調(diào)信號變換過程第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天調(diào)制在通信中的作用：（1）調(diào)制把基帶信號頻譜搬移到一定的頻帶范圍以適應信道的要求。課題一二進制數(shù)字調(diào)制（2）經(jīng)過調(diào)制后的頻帶信號更容易輻射，從而滿足無線通信的要求。（3）實現(xiàn)頻率分配。（4）實現(xiàn)多路復用。（5）減少噪聲和干擾的影響，提高系統(tǒng)抗干擾能力。第8頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、調(diào)制的類型課題一二進制數(shù)字調(diào)制調(diào)制器輸入信號S（t）輸 出信號Sm（t）載波信號c（t）第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、調(diào)制的類型課題一二進制數(shù)字調(diào)制sm

(f)頻譜之間呈線性搬移關(guān)系：AM、ASK線性調(diào)制非線性調(diào)制s(f)sm

(f)頻譜之間沒有線性對應關(guān)系：FM、PM、FSK

調(diào)制器s(t)sm

(t)C(t)m(t)改變載波信號C(t)的不同參數(shù)幅度調(diào)制：AM、PAM、ASK頻率調(diào)制：FM、FSK相位調(diào)制：PM、PPM、PSK原始信號頻譜第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制在調(diào)制器中選擇不同的參數(shù)，可以把調(diào)制分成不同的類型。（1）輸入信號的不同-----模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制；（2）載波信號的不同-----脈沖載波調(diào)制和連續(xù)載波調(diào)制。（3）調(diào)制后的頻譜和原始信號頻譜呈線性搬移關(guān)系----線性調(diào)制，如AM、ASK。否則為非線性調(diào)制，如FM、PM、FSK。我們重點研究調(diào)制信號為數(shù)字基帶信號、載波為正弦波的數(shù)字調(diào)制。其他調(diào)制只做概念性介紹。3、數(shù)字調(diào)制的種類第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

和模擬調(diào)制相似，數(shù)字調(diào)制所用的載波一般也是連續(xù)的正弦型信號，但調(diào)制信號則為數(shù)字基帶信號。理論上講，載波形式可以是任意的（比如三角波、方波等），只要適合在帶通信道中傳輸即可。之所以在實際通信中多選用正弦型信號，是因為它具有形式簡單、便于產(chǎn)生和接收等特點。與模擬調(diào)制中的幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制相對應，數(shù)字調(diào)制也分為三種基本方式：幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。但是請大家注意，實際應用中的調(diào)制非常復雜，如GMSK（高斯濾波最小頻移鍵控）、QPSK（四相絕對相移鍵控）、QAM（正交幅度調(diào)制）、OFDM（正交頻分復用技術(shù)，多載波調(diào)制（MCM）的一種）等在實際應用中比較多。第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制幅移鍵控調(diào)制因為傳輸效率低，在實際應用中已經(jīng)很少采用，但它是研究數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。先了解ASK調(diào)制，就比較容易理解頻移鍵控（FSK）調(diào)制和相移鍵控（PSK）調(diào)制的原理。二、二進制幅移鍵控（2ASK）用數(shù)字基帶信號對載波幅度進行調(diào)制的方式稱為幅移鍵控，幅移鍵控（也稱振幅調(diào)制）記作ASK，或稱其為開關(guān)鍵控（通斷鍵控），記作OOK（OnOffKeying）；二進制幅移鍵控通常記作2ASK。1、基本原理及其形成

2ASK的原理是“0、1”碼去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出，有載波輸出時表示發(fā)送“1”碼，無載波輸出時表示發(fā)送“0”碼。

第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制基帶信號圖4-1-62ASK信號波形示意圖

2ASK信號可以表示成一個單極性矩形脈沖序列（單極性不歸零碼）與一個正弦載波的乘積。第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

二進制幅移鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種，即模擬振幅調(diào)制法和數(shù)字鍵控法。（1）模擬振幅調(diào)制法BPFAcosωcts(t)SASK(t)a)數(shù)字基帶信號（單極性NRZ）SASK(t)

Acosωcts(t)b)數(shù)字基帶信號（單極性NRZ）圖4-1-72ASK波形產(chǎn)生器方框圖a)模擬調(diào)制法b）數(shù)字鍵控法第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

這里的模擬幅度調(diào)制和模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)幅（AM）框圖是一樣的，屬于相干調(diào)制。但不同的是調(diào)制信號為為數(shù)字信號（單極性不歸零碼）。

（2）數(shù)字鍵控法由二進制數(shù)字基帶信號去控制一個開關(guān)電路，當信碼為“1”時，開關(guān)接通，有高頻載波輸出；當信碼為“0”時，開關(guān)斷開，無高頻載波輸出。2ASK信號由于始終有一個信號的狀態(tài)為零，即處于斷開狀態(tài)，故常稱之為通斷鍵控（OOK）信號。實際電路說明：在實際應用中，高頻載波經(jīng)過分頻送到與非門，與非門在基帶信號的控制下工作，當基帶信號為高電平“1”時，門打開，高頻方波信號通過與非門，送到三極管的基極，第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

由三極管的發(fā)射極輸出，經(jīng)過帶通濾波器后輸出高頻載波；當基帶信號為低電平“0”時，與非門被封鎖，載波信號不能通過與非門，無高頻載波輸出。圖4-1-82ASK信號的產(chǎn)生方法（數(shù)字鍵控法）2ASK產(chǎn)生動畫【例4-1-1】已知一信碼為10011011100100，試畫出它的2ASK信號的波形（載波信號為余弦信號）。第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制2、2ASK信號的頻譜分析信號的頻譜分析非常復雜，這里我們補充介紹一些基本概念。信號的波形，我們通常稱為時域波形，指信號隨時間變化的波形，任何一個時域波形都有一個頻域波形對應，但分析頻域波形往往要用到傅立葉變換。在對信號進行頻譜分析的時候，有時講頻譜，有時講功率譜，這兩者是有些區(qū)別的。頻譜分為幅度頻譜和相位頻譜。所謂幅度頻譜是指信號的幅度隨頻率變化的情況；所謂相位頻譜是指信號的相位隨頻率變化的情況。對功率有限的頻帶信號的頻譜分析通常用其功率譜來表示，而不分析其相位頻譜。第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

所謂功率譜是指單位頻帶內(nèi)信號的功率隨頻率變化的情況。保留頻譜的幅度信息，但是丟掉了相位信息，所以頻譜不同的信號其功率譜是可能相同的。有一個重要區(qū)別：

功率譜是隨機過程的統(tǒng)計平均概念，平穩(wěn)隨機過程的功率譜是一個確定函數(shù)；而頻譜是隨機過程樣本的傅立葉變換，對于一個隨機過程而言，頻譜也是一個“隨機過程”。（隨機的頻域序列）第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制離散譜：由載波分量確定

連續(xù)譜：由基帶信號波形確定第一旁瓣峰值比主峰衰減14dB

B2ASK是基帶信號波形帶寬的兩倍圖4-1-92ASK信號的功率譜第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

由圖中可以看出，幅度鍵控信號的功率譜是基帶信號功系譜的線性搬移，所以其頻譜寬度是二進制基帶信號的兩倍。由于基帶信號是矩形波，其頻譜寬度從理論上來說為無窮大，以載波ωc為中心頻率，在功率譜密度的第一對過零點之間集中了信號的主要功率，因此,通常取第一對過零點的帶寬作為傳輸帶寬，稱之為譜零點帶寬。第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制2ASK的功率譜具有以下特點：（1）2ASK信號的功率密度是相應的單極性數(shù)字基帶信號功率密度形狀不變的平移至±fc（fc為載波信號頻率）處形成的，即2ASK信號的功率譜密度由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。（2）2ASK信號的帶寬B2ASK是單極性數(shù)字基帶信號帶寬fs的兩倍。

fS是基帶信號的頻率，RB=1/Ts是基帶信號碼元傳輸速率。（3）2ASK的頻帶利用率只有直接傳輸基帶信號的一半。B增加一倍，頻帶利用率下降一半。第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天課題一二進制數(shù)字調(diào)制

【例4-1-2】假設(shè)電話信道具有理想的帶通特性，頻率范圍為300-3400Hz，試問該信道在單向傳輸2ASK信號時最大的傳輸碼率為多少？【例4-1-2】解答：電話信道帶寬B=3400-300=3100（Hz），也就是說B2ASK=3100Hz。該信道在傳送2ASK信號時，由于2ASK信號的帶寬是基帶信號的2倍，因此該信道的等效基帶帶寬為B2ASK/2=1550Hz。根據(jù)無碼間串擾條件（奈奎斯特第一準則），基帶帶寬為1550Hz信道最高碼元傳輸速率為RB=2×1550=3100波特第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法3、2ASK信號的解調(diào)方法

從已調(diào)信號中恢復基帶信號的過程稱為解調(diào)，是調(diào)制的逆過程。包括非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢波法）。簡單的說，非相干解調(diào)是指接收端不需要恢復載波信號即可實現(xiàn)解調(diào)，而相干解調(diào)則是在接收端必須恢復與發(fā)送端一致的載波才能實現(xiàn)解調(diào)。（1）2ASK信號的非相干解調(diào)非相干解調(diào)又稱為包絡(luò)檢波法。帶通濾波器的作用是使2ASK信號完整地通過，經(jīng)包絡(luò)檢波器后，輸出其包絡(luò)。低通濾波器（LPF）的作用是濾除高頻雜波，使基帶信號（包絡(luò)）通過。第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法

抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成，經(jīng)抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復出數(shù)字序列。定時抽樣脈沖（位同步信號）是很窄的脈沖，通常位于每個碼元的中央位置，其重復周期等于碼元的寬度。2ASK非相干解調(diào)和模擬調(diào)幅AM信號的解調(diào)一樣，但不同的是2ASK解調(diào)增加了一個“抽樣判決器”，這對于提高數(shù)字信號的接收性能是十分必要的。包絡(luò)檢波動畫第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法包絡(luò)檢波器各點波形請大家利用以前所學知識理解這些波形第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法（2）2ASK信號的相干解調(diào)相干解調(diào)也稱為同步解調(diào)，要求接收機產(chǎn)生一個與發(fā)送載波同頻、同相的本地載波信號，稱其為同步載波或相干載波。

相干解調(diào)是一種常見的解調(diào)方法，它是在接收端利用相干載波與接收信號進行相乘，得到包含基帶信號頻率分量的輸出信號，然后通過低通濾波器濾除無用頻率分量，讓基帶信號通過，并將其送至抽樣電路進行判決。圖4-1-102ASK信號的相干解調(diào)第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法圖4-1-132ASK信號的相干解調(diào)框圖中各點波形2ASK相干解調(diào)動畫第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法

采用相干解調(diào)（同步檢波法），接收端必須提供一個與2ASK信號載波保持同頻、同相的相干載波信號，可以通過窄帶濾波器或鎖相環(huán)來提取同步載波。顯然，提取本地同步載波會導致設(shè)備復雜、實現(xiàn)困難。對于2ASK信號，通常使用包絡(luò)檢波法。包絡(luò)檢波法具有設(shè)備簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高、價格便宜等優(yōu)點。第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）三、二進制頻移鍵控（2FSK）用基帶數(shù)字信號對載波頻率進行調(diào)制的方式稱為頻移鍵控，頻移鍵控也稱為頻率調(diào)制，記作FSK，二進制數(shù)字頻移鍵控通常記作2FSK。1、基本原理及其形成

2FSK的原理是用載波的頻率變化傳送數(shù)字信號，即用所傳送的數(shù)字信號控制載波的頻率變化，而載波的幅度則保持不變。信碼為“1”時，對應的2FSK信號是一個頻率為f1的載波，信碼為“0”時，2FSK信號是一個頻率為f2的載波，f1

和f2的大小由收發(fā)雙方通信協(xié)議確定。第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）數(shù)字基帶信號單極性NRZ2FSK信號波形

基帶信號起到開關(guān)控制作用，當基帶信號為“1”碼時，輸出頻率為f1的載頻；當基帶信號為“0”碼時，輸出頻率為f2的載頻。

一般將fc=（f1+f2）/2稱為標稱載頻，將Δf=|f2-f1|稱為頻移寬度，簡稱頻移。

2FSK信號的產(chǎn)生方法有模擬調(diào)頻法和頻率選擇法。前者產(chǎn)生相位連續(xù)的2FSK信號，后者產(chǎn)生相位不連續(xù)的2FSK信號。第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2ASK信號的解調(diào)方法（1）模擬調(diào)頻法所謂模擬調(diào)頻法就是將輸入的基帶脈沖去控制一個振蕩器的某種參數(shù)而達到改變振蕩器頻率的目的。這種方法產(chǎn)生的2FSK信號相位是連續(xù)的，簡單易行，但由于頻率穩(wěn)定度較差，所以實際應用范圍不廣。第32頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）（2）頻率選擇法

頻率選擇法利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通。當基帶信號為“1”時，開關(guān)電路選擇載波f1，基帶信號為“0”時，開關(guān)電路選擇載波f2。該方法可用數(shù)字電路實現(xiàn)，轉(zhuǎn)換速度快、波形好，頻率穩(wěn)定度高，電路不復雜，故得到廣泛的應用。但由于f1和f2是兩個獨立的振蕩，因而使所輸出的信號失去了相位的連續(xù)性，相位不連續(xù)，可能對鄰道造成干擾。2、2FSK信號的頻譜分析以相位不連續(xù)的2FSK信號進行頻譜分析。第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）

設(shè)P（f）為單極性矩形脈沖序列s（t）的功率譜密度，P2FSK（f）為已調(diào)信號S2FSK（t）的功率譜密度，2FSK功率譜具有以下特點：（1）2FSK信號的功率譜密度同樣由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。連續(xù)譜由兩個雙邊譜疊加而成，離散譜出現(xiàn)在兩個載頻位置f1、f2上。（2）若頻移小于fb，則連續(xù)譜出現(xiàn)單峰，峰值對應于標稱載頻fC；否則，連續(xù)譜出現(xiàn)雙峰，峰值對應于兩個載頻位置f1、f2。（3）2FSK信號的帶寬B2FSK=2B基+|f2-f1|=2R基+|f2-f1|

，R基為基帶信號的碼元速率，數(shù)值上和帶寬一樣。所以我們說，2FSK調(diào)制比2ASK調(diào)制，頻帶利用率下降|f2-f1|

第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）設(shè)h為頻移指數(shù)，圖4-1-192FSK信號的功率譜第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

二進制頻移鍵控（2FSK）

為了便于接收端解調(diào)，要求2FSK信號的兩個頻率f1,f2間要有足夠的間隔。對于采用帶通濾波器來分路的解調(diào)方法，通常取于是，2FSK信號的帶寬為相應地，這時2FSK系統(tǒng)的頻帶利用率為第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）3、2FSK信號的解調(diào)

2FSK解調(diào)方法也有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩類。但實際應用中由于從2FSK信號中提取相干載波比較困難，所以實際應用中多數(shù)采用非相干解調(diào)。非相干解調(diào)有鑒頻法、過零檢測法、包絡(luò)檢波法等。（1）相干解調(diào)第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）

圖中的主要部分和前面講過的2ASK相干解調(diào)一樣，關(guān)鍵是判決，判決的準則是比較兩路信號包絡(luò)的大小。（2）非相干解調(diào)----分路包絡(luò)檢波法

這個電路同相干解調(diào)的電路很相似，判決的準則也是比較兩路信號包絡(luò)的大小。分路濾波包絡(luò)檢波法非相干解調(diào)的缺點是頻帶利用率低，但實現(xiàn)比較容易，主要用于解調(diào)相位不連續(xù)的FSK信號。分路包絡(luò)檢波法第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）（3）非相干解調(diào)----過零檢測法過零檢測法是一種常用而簡便的解調(diào)方法。2FSK信號的過零點數(shù)隨載頻的變化而不同，因此，檢測出過零點數(shù)就可以得到載頻的差異，從而進一步得到調(diào)制信號的信息。2FSK信號經(jīng)限幅、微分、整流后形成與頻率變化相對應的脈沖序列，由此再形成相同寬度的矩形波。此矩形波的低頻分量與數(shù)字信號相對應，由低通濾波器濾出低頻分量，然后經(jīng)抽樣判決，即可得到原始的數(shù)字調(diào)制信號。

第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）

過零檢測法廣泛應用于數(shù)字調(diào)頻系統(tǒng)中，可用于解調(diào)相位連續(xù)或相位不連續(xù)的FSK信號。由于2FSK信號可以采用非相干接收方式，接收時不必利用信號的相位信息，所以在條件惡劣的無線信道中FSK信號就特別適用。（4）2FSK應用

2FSK在數(shù)字通信中應用廣泛，尤其在衰落信道中傳輸數(shù)據(jù)時。在語音頻帶內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳輸時（傳真機是典型應用），CCITT建議當數(shù)據(jù)傳輸速率低于1200bit/s時使用FSK方式。

ITU-T的V.21就是2FSK技術(shù)在傳真機上的應用。主要技術(shù)規(guī)范：速率300bit/s，主叫頻率1270Hz（1碼）/1070Hz（0碼），被叫頻率2225Hz（1碼）/2025Hz（0碼）。第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制頻移鍵控（2FSK）傳真機上的應用，利用電話線進行傳真。電力系統(tǒng)低速遠動，300、600、1200波特遠動信號傳輸。GSM系統(tǒng)中GMSK調(diào)制方式的原形就是FSK?！纠?-1-3】已知數(shù)字基帶信號s（t）為1011001，試畫出其2FSK波形?！纠?-1-4】假設(shè)電話信道具有理想傳輸特性，如果在電話信道中接入基于V.21標準的Modem（速率為300b/s），主叫與被叫的信號頻率分別為1070Hz、1270Hz、2025Hz、2225Hz，要求電話信道的帶寬為多少？解：根據(jù)V.21標準，，四個頻率中取最小和最大的兩個作為f1和f2，則電話信道的帶寬應為：第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）四、二進制相移鍵控（2PSK）用基帶數(shù)字信號對載波相位進行調(diào)制的方式稱為數(shù)字相位調(diào)制。相位調(diào)制也稱為相移鍵控，記作PSK。二進制相移鍵控通常記作2PSK。二進制相移鍵控是用一個載波的兩種不同相位來代表數(shù)字信號的兩種電平。PSK系統(tǒng)抗噪聲性能優(yōu)于ASK和FSK，且頻帶利用率高，廣泛應用于中、高速數(shù)字通信中。二進制相移鍵控根據(jù)相位變化參考對象不同，分為絕對相移鍵控（一般用PSK表示）和相對相移鍵控（一般用DPSK表示）兩種工作方式。相對相移鍵控又稱為差分相移鍵控，相對相移鍵控優(yōu)點特出，所以相移鍵控調(diào)制方式一般均采用DPSK。

第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）

1、基本原理及其形式絕對相移鍵控就是利用不同的載波的不同相位去直接傳送數(shù)字信號的一種方法，而載波振幅和頻率保持不變。如0相位代表“0”碼，π相位代表“1”碼。也可以做相反的規(guī)定。例如，若規(guī)定基準相位為未調(diào)載波初相，則已調(diào)載波與未調(diào)載波同相可以表示數(shù)字基帶信號“0”，與未調(diào)載波反相可以表示數(shù)字基帶信號“1”。第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）

2PSK是發(fā)送端以某一個相位作基準的，因而在接收系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準相位作參考。如果這個參考相位發(fā)生變化，則恢復的數(shù)字信息就會發(fā)生變化，造成錯誤。（這種現(xiàn)象稱為相位模糊或倒π現(xiàn)象）二進制相移鍵控信號的產(chǎn)生方法主要有兩種：模擬調(diào)相法和相移鍵控法。

2PSK已調(diào)信號可以表示為一個雙極性矩形脈沖序列s（t）與一個余弦載波的乘積。第46頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）（2）相對相移鍵控（DPSK）相對相移鍵控也稱差分相移鍵控，它用載波相位的相對變化來傳送數(shù)字信號，即數(shù)字1和0信號的相位不是以某個固定的相位（如載波的相位）做基準，而是以相鄰的前一碼元的相位為基準。例如，若某碼元相移信號相位與相鄰前一碼元相移信號同相可以表示數(shù)字信號“0”碼，與相鄰前一碼元相移信號反相可以表示數(shù)字信號“1”碼，也可作相反的規(guī)定。第47頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）

在畫DPSK信號波形時要用到參考相位，參考相位的不同，波形也不一樣。

2DPSK信號的產(chǎn)生也有模擬調(diào)相法和相移鍵控法

，一般采用相移鍵控法，即首先將絕對碼轉(zhuǎn)換為相對碼，然后使用該相對碼進行絕對調(diào)相。第48頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二進制相移鍵控（2PSK）3、相移鍵控解調(diào)對于相移鍵控信號，相位本身攜帶信息，在識別它們時必須依據(jù)相位，因此，必須使用相干解調(diào)