数字带通传输系统.ppt

通 信 原 理,第七章 数字带通传输系统,第七章 数字带通传输系统,2,学习要求,了解数字调制的概念和目的； 了解数字信号调制解调的基本原理和方法； 掌握二进制数字调制信号的时域表达式、频谱特性、调制解调原理、时域波形以及系统的抗噪性能分析； 了解多进制数字调制的概念和目的； 了解多进制相位调制信号的调制解调原理以及星座图组成。,第七章 数字带通传输系统,3,数字调制,定义： 用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的参量随基带信号而变化。 实质： 对输入基带信号进行频域变换，将其频带搬移到适合于信道传输频带上。 载波： 正弦波：Acos(ct+c),第七章 数字带通传输系统,4,数字调制的实现,利用模拟调制的方法去实现数字式调制。 把数字调制看成是模拟调制的一个特例； 把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况。 利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。 通常称为键控法(Keying)； 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控。,第七章 数字带通传输系统,5,数字调制的分类,按载波受调参数分： 振幅键控ASK（Amplitude Shift Keying） 频移键控FSK（Frequency Shift Keying） 相移键控PSK（Phase Shift Keying） 按调制信号电平数分： 二电平调制（2ASK、2FSK、2PSK） 多电平调制（MASK、MFSK、MPSK） 按已调信号频谱结构特点分： 线性调制 非线性调制,第七章 数字带通传输系统,6,数字调制与模拟调制,相同点： 调制原理相同； 调制目的相同； 未调载波相同。 不同点： 调制信号不同； 已调信号的参量取值不同。,第七章 数字带通传输系统,7,二进制振幅键控,定义：载波的幅度按基带脉冲的改变而改变。 波形特点： 已调波是断续的载波，其频率在调制前后没有变化。,第七章 数字带通传输系统,8,2ASK信号表达式,第七章 数字带通传输系统,9,2ASK波形图举例,某2ASK调制系统的码元传输速率为1000波特，设发送符号为1时对应载频3000Hz，若发送数字信息为0110，试画出它的信号波形图。,第七章 数字带通传输系统,10,2ASK信号的一般表达式,第七章 数字带通传输系统,11,2ASK信号的产生方法,第七章 数字带通传输系统,12,2ASK信号的相干解调,第七章 数字带通传输系统,13,2ASK信号的非相干解调,第七章 数字带通传输系统,14,2ASK信号频域分析,第七章 数字带通传输系统,15,2ASK信号的功率谱密度,第七章 数字带通传输系统,16,2ASK信号功率谱分析,第七章 数字带通传输系统,17,二进制频移键控,定义：载波的频率按基带脉冲改变而改变。,第七章 数字带通传输系统,18,2FSK信号表达式,第七章 数字带通传输系统,19,2FSK波形图举例,某2FSK调制系统的码元传输速率为1000波特，设发送符号1时对应载频2000Hz，发送0时对应载频为3000Hz。若发送数字信息为011010，试画出它的信号波形图。,第七章 数字带通传输系统,20,2FSK波形分析,第七章 数字带通传输系统,21,2FSK信号的一般表达式,第七章 数字带通传输系统,22,2FSK信号的产生方法,模拟调频法产生的2FSK信号当载频改变时其相位是连续的，而数字键控法产生的信号在载频改变时相位可能不连续； 在载频发生改变时，数字键控法的转换时间快于模拟调频法，输出波形好； 数字键控法可用高稳定度的晶体振荡器作载波源，因而其输出频率稳定度高。,第七章 数字带通传输系统,23,相位差异,第七章 数字带通传输系统,24,2FSK信号的解调方法,第七章 数字带通传输系统,25,非相干解调示意图,第七章 数字带通传输系统,26,其它非相干解调方法,第七章 数字带通传输系统,27,设=0+。 当0时：=2；当0时：=1。 y(t)=Acos(0+)tz(t)=y(t)y(t-) z(t)=(A2/2)cos2(0+)t-(0+) +(A2/2)cos(0+) 经过LPF后得：x(t)=(A2/2)cos(0+) 若选0=/2，即=(1/4)f0 则有：x(t)=(-A2/2)sin() 当1时：x(t)=(-A2/2) 若选0=3/2，即=(3/4)f0 当1时：x(t)=(A2/2),第七章 数字带通传输系统,28,过零检测法,第七章 数字带通传输系统,29,2FSK信号的功率谱密度,第七章 数字带通传输系统,30,2FSK信号功率谱分析,第七章 数字带通传输系统,31,2FSK功率谱的特点,2FSK功率谱由连续谱与离散谱组成。 连续谱由两个双边谱叠加而成； 若两个载频之差较小则连续谱出现单峰； 若两个载频之差较大则连续谱出现双峰。 离散谱出现在两个载频位置上。 2FSK信号的带宽大于2ASK信号的带宽。,第七章 数字带通传输系统,32,2FSK系统的应用,2FSK调制一般用于1200bit/s以下。,第七章 数字带通传输系统,33,最小频率间隔,原理：若两个信号互相正交，即可完全分离。,第七章 数字带通传输系统,34,数字调制：用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号变化而变化。 2ASK：载波的幅度按基带脉冲改变而改变。 调制方法：模拟相乘法、数字键控法。 解调方法：相干解调法、非相干解调法。,小结,第七章 数字带通传输系统,35,小结,2FSK：载波的频率按基带脉冲改变而改变。,第七章 数字带通传输系统,36,思考题和作业,思