第6章--数字带通传输系统.ppt

第6章数字带通传输系统,带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把数字基带信号调制到这个载波上，使这个载波的参量上载有数字基带信号的信息，并且使已调信号的频谱位置适合在给定的带通信道中传输。,6.1二进制振幅键控,6.1.1二进制振幅键控的基本原理二进制振幅键控（2ASK）是用一个码元持续时间Ts内正弦载波的有和无分别代表所发送的数字信息“1”和“0”，其波形如图6-1所示。,图6-12ASK信号的波形,2ASK信号的功率谱密度示意图如图6-2所示。,图6-22ASK信号的功率谱密度示意图,6.1.22ASK信号的调制与解调方法12ASK信号的调制方法,图6-32ASK信号调制器原理框图,22ASK信号的解调方法,图6-42ASK信号解调器原理框图,图6-52ASK信号相干解调过程的各点波形,6.1.32ASK系统的抗噪性能1相干解调法的抗噪性能相干解调法的误码率Ps为1（6-1）,为解调器的输入信噪比；a为信号振幅，为噪声功率。当r1，即大信噪比时，式（6-1）可近似表示为（6-2）,2非相干解调法的抗噪性能误码率Ps为1（6-3）,1时（6-6）,2包络检波法的抗噪性能系统的误码率为1（6-7）,6.3二进制相移键控,6.3.1二进制相移键控的基本原理二进制相移键控（2PSK）调制中，在一个码元持续期间Ts内，通常用载波相位180和0分别表示二进制数字基带信号的“1”和“0”，即载波的相位随数字基带信号“1”或“0”而改变。2PSK已调信号的波形如图6-16所示。,图6-162PSK信号的波形,图6-172PSK信号的功率谱密度示意图,6.3.22PSK信号的调制与解调方法12PSK信号的调制方法,图6-182PSK信号调制器原理框图,22PSK信号的解调方法,图6-192PSK信号相干解调原理框图,2PSK信号相干解调过程对应的各点波形如图6-20所示。,图6-202PSK信号相干解调过程的各点波形,6.3.32PSK系统的抗噪性能（6-8）,在大信噪比（r1）条件下，式（6-8）可近似表示为（6-9）,6.4二进制差分相移键控,6.4.1二进制差分相移键控的基本原理为了解决2PSK信号解调过程中的相位模糊问题，提出了二进制差分相移键控（2DPSK）方式。2DPSK方式是用前后相邻码元载波相位的相对变化来表示数字信息。,假设前后相邻码元的载波相位差为，且,（6-10）,图6-212DPSK信号的波形,6.4.22DPSK信号的调制与解调方法12DPSK信号的调制方法,图6-222DPSK信号调制器原理框图,22DPSK信号的解调方法,图6-232DPSK信号极性比较法解调原理框图,图6-242DPSK信号相位比较法解调原理框图及各点波形,6.4.32DPSK系统的抗噪性能1极性比较法的抗噪性能（6-11）,当Pe1时，1Pe1，有Pe2Pe（6-12）当Pe很大，使Pe1/2时，有Pe2Pe（6-13）,2相位比较法的抗噪性能总误码率为1（6-15）,6.5各种二进制数字调制系统的性能比较,图6-26各种二进制数字调制的误码率曲线,6.6多进制数字调制,在二进制中每个码元传输1比特的信息，而在多进制键控体制中每个码元能携带更多的信息量,6.6.1多进制振幅键控,图6-27MASK信号的波形,MASK信号采用相干解调法和最佳判决门限电平解调时，其总误码率（码元错误率）为2（6-20）M为进制数；r为信号平均功率与噪声功率比。,图6-28MASK信号的误码率曲线,6.6.2多进制频移键控,图6-294FSK信号举例,图6-30多进制频移键控系统的原理框图,MFSK信号接收有相干与非相干两种方式，误码率曲线如图6-31（a）和图6-31（b）所示。,图6-31MFSK的误码率曲线（按码元信噪比计算）,图6-32MFSK信号的误码率（按比特信噪比计算）,6.6.3多进制相移键控多进制相移键控（MPSK）利用载波的多个不同相位来表示数字信息。,1四相绝对相移键控,图6-334PSK信号矢量图,图6-34相乘法产生4PSK信号原理框图,图6-35相位选择法产生4PSK信号原理框图,图6-364PSK信号解调原理方框图,（6-23）就是4PSK信号的误码率。,任意的M进制PSK信号，当信噪比足够大时，误码率可以近似地表示为（6-24）图6-38所示为MPSK信号的误码率曲线。,图6-38MPSK信号的误码率曲线（按码元信噪比计算）,2四相相对相移键控在4DPSK中是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息，4DPSK信号的一种编码规则如表6-2所示，表中n是相对于前一码元的相位变化。,图6-394DPSK信号产生原理框图,图6-404DPSK信号极性比较法解调原理框图,图6-41A方式4DPSK信号相位比较法