第06章-数字信号的载波传输.ppt

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1、第六章数字信号的载波传输6.1引言6.2二进制数字调制原理6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能6.4多进制数字调制系统6.1引言6.2二进制数字调制原理6.2.1二进制幅移键控（2ASK）图6-12ASK信号时间波形图6-22ASK信号的产生（a）模拟调制法（b）键控法图6-32ASK信号的功率谱2ASK信号的功率谱如图6-3所示，图6-3（a）是调制信号的功率谱，图6-3（b）是已调信号的功率谱。4、2ASK信号的解调2ASK信号的解调可以采用非相干解调（包络检波）和相干解调两种方式来实现。如图6-4和图6-5所示。

2、图6-4（a）原理框图图6-4（b）各点波形图6-5（a）原理框图图6-5（b）各点波形图6.2.2二进制频移键控（2FSK）2、2FSK信号的产生通常2FSK信号可以由两种电路实现。图6-72FSK信号的产生（a）模拟调频法（b）键控法3、2FSK信号的功率谱及带宽图6-82FSK信号的功率谱4、2FSK信号的解调2FSK的解调也可以分为非相干（包络检波）和相干解调，分别如图6-9和图6-10所示，其原理和2ASK解调时相同，只是这里使用两套电路。图6-92FSK包络检波方框图图6-102FSK相干解调方框图2FSK

3、另外一种常用而简便的解调方法是过零检波解调法，其解调原理框图及各点时间波形如图6-11（a）和（b）所示。其基本原理是：二进制移频键控信号的过零点数随载波频率不同而异，通过检测过零点数从而得到频率的变化。在图6-11中，输入信号经过限幅后产生矩形波，经微分、整流、脉冲波形成形后得到与频率变化相关的矩形脉冲波，再经低通滤波器滤除高次谐波，便恢复出与原数字信号对应的数字基带信号。图6-112FSK信号的过零检测法6.2.3二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK）相移键控是利用载波相位的变化来传递数字信

4、息，通常可以分为绝对相移键控（2PSK）和相对相移键控（2DPSK）两种方式，下面分别讨论。1、二进制绝对相移键控（2PSK）图6-122PSK波形2PSK信号的典型时间波形如图6-12所示，图中所有数字信号“1”码对应载波信号的相位，而“0”码对应载波信号的0相位（也可以反之）。图6-132PSK的实现方式2PSK信号可以采用两种方法实现。一种是如图6-13（a）所示的模拟调制法，二进制数字序列经码型变换，由单极性码形成幅度为的双极性不归零码，与载波相乘而产生2PSK信号。另一种是如图6-13（b）所示的键控法。6-

5、14（a）原理框图2PSK信号的解调一般采用相干解调。2PSK相干解调原理框图和各点波形分别如图6-14（a）和（b）所示。图6-14（b）各点波形2、二进制相对移相键控（2DPSK）图6-152DPSK的波形图6-172DPSK的相干解调图6-182DPSK的差分相干解调6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能6.3.12ASK的抗噪声性能图6-192ASK相干解调和非相干解调模型1、相干解调性能分析2、非相干解调（包络检波）性能分析[例6.3.1]6.3.22FSK的抗噪声性能1、相干解调性能2、非相干解调性能[例6.

6、3.2]6.3.32PSK和2DPSK的抗噪声性能3、2DPSK的相干解调性能分析6.3.4二进制数字调制系统的性能比较表6.3-1二进制数字调制系统的误码率图6-223、对信道特性变化的敏感性4、设备复杂度6.4多进制数字调制系统6.4.1多进制幅移键控（MASK）图6-23MASK的调制波形2、MASK系统的抗噪声性能图6-24MASK系统的性能曲线6.4.2多进制频移键控（MFSK）图6-25多进制频移键控系统框图图6-26MFSK系统的性能曲线6.4.3多进制相移键控1、多进制绝对移相（MPSK）图6-27多进

7、制的两种矢量图四相相移键控4PSK(QPSK)图6-28调相法产生B方式4PSK信号4PSK的产生方法可采用调相法和相位选择法。图6-28所示为调相法产生B方式4PSK信号的原理框图。图6-29相位选择法产生4PSK信号图6-30B方式4PSK信号相干解调原理框图2、多进制的相对移相(MDPSK)以四进制相对相移信号4DPSK为例进行讨论。[例6.4.1]图6-314PSK、4DPSK信号的调制波形图6-32A方式4DPSK信号产生原理框图图6-334DPSK的相干解调原理框图图6-344DPSK信号的差分相干解调3、

8、多进制相移键控的抗噪声性能图6-35MPSK系统的误码率性能曲线在M值很大时，差分移相和相干移相相比约损失3dB的功率。在四相时，大约损失2.3dB的功率。