数字带通传输系统7.5教学资料

1、 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 4 2DPSK信号的定义 u用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。 u假设前后相邻码元的载波相位差为，可定义一种数字信息与 之间的关系为： P P nnn 1,1, ,0,0 1 概率为发送 概率为发送 )cos( nct wA

2、载波 相位改变”“ 相位不变”“ ,1, ,0,0 1 1 1 n n nn 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 5 an 1 0 1 (绝对码) n 0(初始设定) 180 180 0 bn 0 (初始设定) 1 1 0 (相对码) 2DPSK时间波形：设RB=1200Baud，fc=3600Hz，此时Ts=3Tc ”“（相位改变） ”“（相位不变） 1, 0,0 1 1 1 n n nn 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK

3、6 差分码-相对码 采用差分码做为传送代码可以消除设备初始状态的影响，在相位 调制系统中用于解决载波相位模糊问题。 an:输入码输入码-绝对码绝对码差分码差分码 nnn1bab 差分码 + 绝对相移 = 相对相移 -相对码相对码 差分码 + 2PSK = 2DPSK 张磊语录 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 7 二进制数字信息 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 (绝对码an) 2PSK信号相位： 0 0 0 0 2DPSK信号相位：(0) 0 0 0 0 0 (0) 1 0 0 1 1 1 0 1 0

4、 0 (相对码bn) 相对移相 = 码变换（绝对码变为相对码）+ 绝对移相 an bn-1 bn 码变换器： 码反变换器： an= bn bn-1 初始相位 一般设为0 bn = an bn-1 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 8 （任何一种码都是其他两种码的模2加） 延迟Tb an bn 1 bn (a) bn an (b) 延迟Tb bn 1 码变换器码反变换器 an= bn bn-1 bn = an bn-1 张磊语录 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制

5、数字调制原理-2DPSK-2DPSK 9 2DPSK信号的表示 1,0 ( ) 0, B tT g t 其 它 2DPSK信号的表达式与2PSK的形式应完全相同， 所不同的只是s(t) 信号表示的是差分码数字序列bn。 ( )() nB n s tb g tnT 2 ( )( ) cos DPSKc sts tt 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 10 A方式方式 参考相位参考相位 0 B方式方式 参考相位参考相位 /2 -/2 在2PSK中，相位是绝对相位n ；参考相位是未调载波的相位； 在2DPSK中，相

6、位是相对相位n ；参考相位是前一码元载波的相位 2PSK和2DPSK信号矢量图 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 11 例:当码元宽度TB =载波周期Tc 时，2PSK和2DPSK信号的波形 绝对码an 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 12 例:当码元宽度TB =载波周期Tc 时，画出2PSK和2DPSK信号的波形。 10110 01 0初相 180初相11 011 10 绝对码an 相对码bn 第第 7 7 章章 数字带

7、通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 13 2DPSK 信号的表示、时间波形 2DPSK信号的功率谱密度 2DPSK 信号的调制原理 2DPSK 信号的解调 7.5 二进制数字调制原理-2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 14 2DPSK信号的功率谱密度 -与2PSK相同 bn = an bn-1 P2DPSK(f) =P2PSK(f) )()( 4 1 cscs ffpffp )()( 4 22 BcBc B TffSaTffSa T (“0

8、”和“1”符号等概时） 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 15 2DPSK信号的功率谱密度示意图 -2 fbfcfbfcfcfbfc+2 fbOfc-2 fbfcfbfc+2 fbfcfbfcf P2DPSK( f ) 连续谱由基带信号波形连续谱由基带信号波形 决定决定 2DPSK信号e2DPSK(t)的功率谱密度 Ps(f)后-左移、右移到载频fc处-P2DPSK(f) b fB2 (“0”和“1”符号等概时） 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-

9、2DPSK-2DPSK 16 v 功率谱是双极性基带脉冲频谱的搬移，不是单极性基带脉冲频谱 的搬移，双极性是单极性经码变换得来的，所以2DPSK信号不 是线性变换，而是非线性变换, 属于非线性调制。 v 功率谱一般情况下由离散谱和连续谱所组成，当 “1” 和“0” 符号出现概率相等时，则不存在离散谱。 v 带宽是基带信号波形带宽的两倍, 即B2DPSK=2B基=2fB。 v 传码率RB=fB(Baud)，故频带利用率为 2DPSK信号功率谱密度特点-与2PSK相同 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 17 2D

10、PSK 信号的表示、时间波形 2DPSK信号的功率谱密度 2DPSK 信号的调制原理 2DPSK 信号的解调 7.5 二进制数字调制原理-2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 18 2PSK调制器原理框图 (a) 模拟调制法 2DPSK调制原理调制原理 s(t) 码型变换 差分码bn 乘法器 e2DPSK(t) cos c t 双极性NRZ bn = an bn-1 绝对码an 绝对相移2PSK 差分码 + 2PSK = 2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字

11、调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 19 2DPSK调制器原理图 (b)键控调制法 cos c t 0 开 关 电 路 e 2DPSK (t) 180 移 相 s(t) 码 变 换 bn 2DPSK调制原理调制原理 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 20 2DPSK 信号的表示、时间波形 2DPSK信号的功率谱密度 2DPSK 信号的调制原理 2DPSK 信号的解调 7.5 二进制数字调制原理-2DPSK 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调

12、制原理-2DPSK-2DPSK 21 v 相干解调(同步检测法)。 v 非相干解调(差分相干解调法) 2DPSK的解调 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 22 2DPSK信号相干解调器原理框图 相干解调(同步检测法) 与2PSK相干解调相同 an = bn bn-1 绝对码an 差分码bn 恰好使2DPSK信号 完整地通过 第第 7 7 章章 数字带通传输系统数字带通传输系统- -二进制数字调制原理二进制数字调制原理-2DPSK-2DPSK 23 差分相干解调法(非相干解调) 2DPSK信号差分相干解调原理图 差分相干解调过程是输入已调信号本码元与前一码元进行极性(相位） 比较的过程。极性相同 -0，极性不同 -1 恰好使2DPSK信号 完整地通过 本码元bn 截止频率与基带数字信号 的最高频率相等 前一码元bn-1 极性相同 -输出高电平-0 极性不同 -输出低电平-1 第第 7 7