二进制数字调制原理ppt课件

1、为什么采用数字信号的调制传输,数字基带信号是低频信号，只适宜在低通信道中传输，但常见的实际信道都是带通型的，所以必须对基带数字信号进行调制，将它搬移到高频段，称为数字调制，相应调制信号的传输称为数字信号调制传输,第六章 数字信号的调制传输,数字调制的过程就象用数字信息去控制开关，从几个具有不同参量的独立振荡源中选择所需参量，所以把数字调制称为“键控,高频载波的一般形式： 改变三参数对应三种不同的调制： 幅度 Uc : 振幅键控(ASK: Amplitude_Shift Keying) 频率 Wc：频移键控(FSK: Frequency_Shift Keying) 相位 0: 相移键控(PSK:

2、 Phase_Shift Keying,数字调制，载波的参数改变只能取有限个取值，称键值,6.1 二进制数字调制原理,2ASK，2FSK，2PSK（2DPSK,6.1.1 二进制幅度键控（2ASK,振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。 载波幅度随数字调制信号(1和0)而在两个电平之间变化。其最简单的形式称为通-断键控(OOK)，即载波在数字信号1或0的控制下通或断,12ASK调制原理,7.1.1 2ASK系统原理,一般时域表达式,7.1.1 2ASK系统原理,2. 解调原理,有两种基本解调方法：非相干解调(包络检测)和相干解调,

3、7.1.1 2ASK系统原理,图 2ASK信号非相干解调过程的时间波形,所以，2ASK信号的功率谱密度为,3、频谱特性,幅度键控信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，频谱宽度是二进制基带信号频谱 的2倍,根据6.2节数字基带信号功率谱的分析可知，当g(t)为单极性矩形脉冲，且,7.1.1 2ASK系统原理,7.1.1 2ASK系统原理,2ASK信号的带宽是码元速率的2倍,7.1.1 2ASK系统原理,B2ASK,在功率谱密度的第一过零点之间集中了信号的主要功率，因此常取第一对过零点的带宽作为传输带宽,谱零点带宽,6.1.2 二进制频移键控原理 (2FSK,频移键控是利用载波的频率变化来传递数

4、字信息,12FSK调制原理,7.1.2 2FSK系统的原理,图 二进制移频键控信号的时间波形,一般时域表达式,2. 解调原理,非相干 (包络)检测，相干解调，过零点检测和差分检测法,分析可知，2FSK信号可以看作两路2ASK信号的叠加。 其解调也可用两路2ASK解调来实现,1) 相干和非相干解调,7.1.2 2FSK系统的原理,7.1.2 2FSK系统的原理,图 二进制移频键控信号解调器原理图 (a) 非相干解调; (b) 相干解调,图 2FSK非相干解调过程的时间波形,一种常用而简便的解调方法,2) 过零点检测法,7.1.2 2FSK系统的原理,基本思想：数字调频波的过零点数随不同载频而异，

5、故检出过零点数可以得到关于频率的差异,3) 差分检波法,C,LPF,频偏的函数,V与频偏呈线性关系鉴频,1,延时,原理,7.1.2 2FSK系统的原理,2FSK信号可看作两个不同频率交替发送的2ASK信号的叠加，其功率谱,3、频谱特性,7.1.2 2FSK系统的原理,是将基带信号频谱经两次线性搬移（分别搬移到fC1和fC2处）后的叠加,7.1.2 2FSK系统的原理,2FSK 信号频谱,受键控的载波相位按基带脉冲而改变的数字调制方式,6.1.3 二进制相移键控,1、2PSK(绝对移相,当基带数字信号采用幅度为1宽度为TS的矩形脉冲的双极性非归零码表示时，时域表示式为,由于绝对移相方式是以某一相

6、位作为基准的，因此解调时在接收端也必须有同样一个固定基准相位作为参考。一旦接收端参考相位发生变化，则恢复出的数字信息也会出现0和1的反转，从而导致接收端错误接收,这种用载波不同相位直接去表示相应数字信息的相位键控，常称为绝对移相,这种现象通常称为2PSK的“倒”现象或“反向工作”现象,7.1.3 2PSK系统的原理,令为当前码元初相与前一码元初相之差，则2DPSK调制规则为,2、 2DPSK（差分相移键控,利用前后相邻码元载波的相对相位表示数字信息的调制方式。即用载波相位相对变化传送数字信息，所以又称为相对调相,7.1.3 2PSK系统的原理,0001011,相对码,载 波0相位,7.1.3 2PSK系统的原理,数字信号（码）和已调载波的相位关系,相对调相信号的产生过程,7.1.3 2PSK系统的原理,首先对数字基带信号进行差分编码，即由绝对码变为相对码，然后再进行绝对调相,3、2DPSK信号解调,可采用相干解调和差分相干解调法,7.1.3 2PSK系统的原理,4、2PSK频谱特性,数学表达式形式上完全一样，只是an的取值不同,因此，参照2ASK功率谱可得到2PSK信号频谱也只是基带数字信号频谱的线性搬移,7.1.3 2PSK系统的原理,当“