数字通信系统概述

1、现代通信系统第4章 数字通信系统概述 第第4章章 数字通信系统概述数字通信系统概述 4.1 数字通信系统模型数字通信系统模型4.2 数字复接技术数字复接技术4.3 数字传输信号帧结构数字传输信号帧结构4.4 数字传输信号的处理数字传输信号的处理4.5 数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.1 数字通信系统模型数字通信系统模型 4.1.1 数字通信系统模型结构数字通信系统模型结构 通信就是信息的传递。用以完成信息传递整个过程的通信系统是由一整套技术设备硬件、软件和传输煤质所构成的总体。第1章我们已经讲过，就信号的传递通信系统可以分为两大类，即模拟通信

2、系统和数字通信系统，我们这里主要讲授数字通信系统。 完成数字信号产生、变换、传递及接收全过程的系统称之为数字通信系统。数字通信系统的模型可用图4.1来描述。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.1 数字通信系统模型 信息源信源编码器信道编码器数字调制器信道信道解码器数字解调器受信者信源解码器噪声源数字传输系统现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.1中，信息源是信息或信息序列的产生源。它泛指一切发信者，可以是人也可以是机器。他（它）们可以产生诸如声音、数据、文字、图像、代码等电信号。 信源编码的主要功能是把人的话音以及机器产生的如文字、图表及图像等模拟信号变换成数字信号，即所谓的模/

3、数（A/D）变换。信源和信源编码可设在通一物理体内，也可以分设。如现在的一般电话用户输出话音模拟信号（3003400Hz），通过用户线送到数字程控交换局，通过话路模块（PCM单路编译码器）变换成64kb/s的数字信号，再进行时隙交换。（如数字电话机的信源输出就是数字信号，计算机输出的数据信号等，无需信源编码。此时就可以省去信源编码部分。）现代通信系统第4章 数字通信系统概述 信源编码：在完成多路数字信号复接为宽度数字信号之后，把此宽带数字信号送到传输的信道中去。根据各种传输信道的特性及对传输数字信号的要求（如有一定纠错能力、减少误码、从信码中提取时钟等），将信号变换成所谓的传输码型的过程程之为

4、信道编码。如PCM基带传输码型HDB3码，光纤传输码型NRZ码、5B6B码、4B1H码等。 数字调制：根据信道煤质特性对编码后的数字信号还要经过调制后送入信道中，如光纤信道中的光调制；在无线传输中，根据传输的数字速率、边带利用率、功率利用率及误码率、设备的复杂程度等，可采用数字频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、幅移键控（ASK）及组合变换、变型等各种数字调制方式。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 信道：指传输信号的通道。根据信号特性，信道可以分为模拟信道和数字信道；根据传输煤质的不同，可以分为有线信道（明线、电缆、光纤信道等）和无线信道（短波电离层、散射信道、微波视距信道和卫星远程自

5、由空间恒参信道）。在以上信道中，明线和电缆可以用来传输速率低的数字基带信号，其他信道均要进行数字调制。数字信号只经信道编码而不经调制就可以直接送到明线或电缆中去传输。我们把不经调制的数字信号称为数字基带信号，把数字基带信号直接送到信道中传输的数字通信方式称为基带传输方式。经过调制后的数字信号称为数字频带信号，把调制后的数字频带信号送到信道中去传输为数字频带传输。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 根据现在接入网的定义，用户与交换机之间的所有机线设备称之为用户接入网。我们把信源（信源编码）与信道编码（交换节点）之间的传输称为接入信道。接入信道也可以分为有线和无线两类信道，此信道的显著特点是，突

6、出了终端业务是业务提供点与最终用户之间的连接网络。 这里讲的信道，主要是指长途或市话中继传输的数字通道。信号在长途传输时，到达接收端的信号总是不理想的，因为信道本身有频率响应特性及衰减，信号在传输时会受到信道的干扰和噪声的影响。人们长期以来在研究、探讨并采取各种措施使其衰减、干扰及噪声降到最低限度。其中，一是采用数字信号传输-数字通信，它具有抗干扰性强、噪声不积累等优点；二是研究特性优良的传输信道，采用传输现代通信系统第4章 数字通信系统概述 频带宽、衰减小、抗干扰性强的信道。现在广泛应用光纤信道以及远程自由空间恒参信道（卫星通信信道）等来改善信道质量。 数字解调，即完成从数字频带信号中恢复出

7、原来的宽带数字信号，再经过信道解码和码型反变换后分离成数字基带信号的过程；也可以是经信源解码，即D/A变换，还原为原始模拟用户信号或分路数字信号（不经过信源解码，如计算机信号等）的过程。数字解调的收端相应技术与设备是发端技术与设备的逆变换。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.1.2 数字通信系统的主要性能指标 1. 数字传输系统传输速率 1) 信息传输速率 2) 码元(符号)传输速率 转换公式为 1BfN bM(4.1.1) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2.误码 1) 误码概念 在数字通信中使用的是脉冲信号，即用“1”和“0”携带信息。由于噪声、串音及码间干扰以及其他突发因素的

8、影响，当干扰幅度超过脉冲信号再生判决的某一门限值时，将会造成误判成为误码，如图4.2所示。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.2 噪声叠加在数字信号上的波形 A2A“1”码“0”码0TB判决门限电平U门t现代通信系统第4章 数字通信系统概述 在传输过程中受到干扰（叠加了噪声）的数字信号在判决点会出现两种情况： 以单极性信号为例：可能把“1”码误判为“0”码，称为减码，也可能把“0”码误判为“1”码，称为增码。无论减码还是增码，都称为误码，误码用误码率来表征，定义为：数字通信系统中在一定统计时间内，数字信号在传输过程中发生错误的码元数与传输的总码元数之比，用符号Pe表示。limenP产

9、生错误码元(个数) 传输的总码元(个数) (4.1.2)误码率Pe是统计评均值，即称为平均误码率。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2) 误码积累 在实际的数字通信系统中，含有多个再生中继段，上面讲的误判产生的误码率是指在一个中继段内产生的，当它继续传到下一个中继段，也有可能再产生误判，但这种误判把原来误码纠正过来的可能性极少。 1imeBeBiPP(4.1.3) (4.1.4) ieBeBmPP式中：Pe为总误码率；i为再生中继段序号；PeBi为第i个再生中继段的误码率。 当每个再生中继段误码率相同，即为PeBi时，则m个再生中继段的误码率为现代通信系统第4章 数字通信系统概述 3.抖动

10、 1) 抖动概念 所谓抖动，是指在噪声因素的影响下，数字信号的有效瞬间相对于应生成理想时间位置的短时偏离。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.3 脉冲抖动的意义 发送脉冲 接收脉冲 抖动函数t1t2t3t4t5t1t2t3t4t5j(t)t现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2) 抖动容限 抖动容限一般是用峰峰抖动Jp-p来描述的。它是指某个特定的抖动比特的时间位置相对于该比特抖动时的时间位置的最大部分偏离。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.2 数字复接技术数字复接技术 4.2.1 数字多路通信原理 数字多路通信也叫做时分多路通信,所谓时分多路通信,是利用多路信号(数字信号

11、)在信道上占有不同的时间间隙来进行通信的。多路通信的基础源于数学上信号的正交性： 2112( )( )0ttFf tf t dt(4.2.1) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.4 脉冲信号的正交 f1(t)At1t2T0tf2(t)0t1t2t3T0tt3现代通信系统第4章 数字通信系统概述 对于不是连续信号,如时分制中的脉冲信号,只能用离散和来代替以上积分,即 0120( )( )( )TtR Tf tf t(4.2.2) 根据离散和计算有1212012130122123( )( )( )( )( )( )( )( )( )0ttttttR Tf tftf tftf tftf t

12、ft(4.2.3) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 如第2章PCM脉冲编码技术所述,由抽样定理把每路话音信号按8000次/s抽样,对每个样值编8位码,那么第一个样值到第二个样值出现的时间,即1/8000s(=125s),称为抽样周期T(=125s)。在这个T时间内可间插许多路信号直至n路,这就是时间的可分性(离散性),就能实现许多路信号在T时间内的传输。其多路通信模型如图4.5所示。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.5 时分多路复用示意图 m1(t)m2(t)12S1mn(t)n信道n12m1(t)mn(t)m2(t)S2现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.2.2 数字

13、信号复接技术 数字复接,就是利用时间的可分性,采用时隙叠加的方法把多路低速的数字码流(支路码流),如图4.6(a)所示,在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.6 按位复接和按字复接示意图(a)一次群(基群)；(b)二次群(按位数字复接)；(c)二次群(按字数字复接)CH1(第一路)10110101PCM30/32基群(1)PCM30/32基群(2)PCM30/32基群(3)PCM30/32基群(4)(a)PCM30/32基群(1)1 1 1 1 0 1 0 1 1 00 1 1 1 1 00 11 1 1 0 1 0 0 0 01 1 11 1(

14、b)PCM30/32(1)CH1(c)1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 01 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 110现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.3 数字传输信号帧结构数字传输信号帧结构 帧结构一般都采用由世界电信组织建议的统一格式,为保证数字通信系统正常工作,在一帧的信号中应有以下基本信号: 帧同步信号(帧定位信号)及同步对告信号; 信息信号; 其他特殊信号(地址、信令、纠错等信号); 勤务信号。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.3.1 PCM30/32路基群帧结构 时隙信号作如下安排： 1) 30个话路时隙:TS1TS15,TS

15、17TS31 2) 帧同步时隙:TS0 3) 信令复帧时隙:TS16 每一路时隙tc为1253.9321250.488328ccBTstsntTstsLnL码字位数L=8,故每一位时隙tB为 (4.3.1) (4.3.2) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.7 PCM30/32制式帧结构 帧同步路话路话路信令路话路话路F15F0F1F2F15F01帧1复 帧16帧(2 ms)1帧32个路时隙125 s256比特8比特路时隙3.9 s话路话路TS0TS1TS15TS16TS17TS31偶帧帧同步码保留给国际用(目前固定为1)奇帧帧失步对告1001101111A111111保留给国内用(

16、目前固定为1)复帧同步码1复帧对告码00001 A211码位 12345678F0帧F1帧 abcdabcdabcdabcdCH1信令码CH17信令码码字8比特路时隙3.9 sF15帧CH15信令码CH31信令码同步：A10； A20失步：A11； A21现代通信系统第4章 数字通信系统概述 数码率 1328 80002048/BsBnLfn L fkb stT (4.3.3) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.8 PCM30/32路系统方框图 汇总码型变换帧同步码发生器发端定时分离帧同步码检出码型反变换再生收端定时二线语音信号124低通(发)A/D低通(收)D/A单片集成编/解码器

17、12n信令码数据信号发n21信令码数据信号收四线信道现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.3.2 准同步数字复接(PDH)系列帧结构(以PCM30/32路为基础) 1. 准同步复接(PDH)系列 根据不同需要和不同传输介质的传输能力,要有不同的话路数和不同的速率复接形成一个系列,由低向高逐级进行复接，这就是数字复接系列。倘若被复接的几个支路(低等级支路信号)是在同一高稳定的时钟控制下,它们的数码率是严格相等的,即各支路的码位是同步的。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 表4.1 两类速率复接系列比较表 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2. 2.048Mb/s速率接口的(PDH)复

18、接系列二次群帧结构 图4.9 数字复接示意图 定时定时调整汇接分离恢复同步外时钟(1)(2)(4)(3)(1)(2)(4)(3)低次群低次群高次群复接器分接器现代通信系统第4章 数字通信系统概述 在每支路复接时码率究竟如何调整呢?CCITT推荐的速率系列PDH二次群速率为8.448Mb/s。CCITTG.742推荐的正码速调整(增加码位)准同步复接系列PDH二次群的帧结构中各支路的比特安排如图4.10(a)所示,它的复接帧如图4.10(b)所示,帧长848比特,帧周期为100.38s。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.10 异步复接二次群帧结构(a)基群支路插入码及信息码分配；(b

19、)复接帧结构636 637 638 639 640 641 642 643 644 645848429424 425 426 427 428213 214 215 216 217212101112131212345354106 107159 160 161212212比特 组53比特 组53比特 组53比特 组53比特F11F12F13信息码50比特C11信息码52比特C12信息码52比特C13V1信息码51比特(a)帧同步告警备用信息码插入标志信息码插入标志F11F21F23F33F43504200C11C21C31C41524208C12C22C32C42信息码插入标志插入码信息码5242

20、08C13C23C33C43V1V2V3V4514204(b)现代通信系统第4章 数字通信系统概述 采用三位标志码Cij便于多数判决以决定分接时“去塞”与否,其正确判断的概率为3333393(1)(1)213213 10100.999997eeeeePPPPP 当误码率Pe=10时,正确判断的概率为现代通信系统第4章 数字通信系统概述 表4.2 34368kb/s复用帧结构 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 表4.3 139264kb/s复用帧结构 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 表4.4 PDH接口速率、码型表 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.3.3 同步数字复接(SDH

21、)系列帧结构 1. 同步数字复接系列SDH 通信容量越来越大,业务种类越来越多,传输的信号带宽越来越宽,数字信号传输速率越来越高。这样便会使PDH复接的层次越来越多,而在更高速率上的异步复接/分接需要采用大量的高速电路,这会使设备的成本、体积和功耗加大,而且使传输的性能恶化。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2. SDH同步数字复接系列帧结构 按世界ITUT1995年G.707协议规范,SDH的数字信号传送帧结构安排尽可能地使支路信号在一帧内均匀地、有规律地分布,以便于实现支路的同步复接、交叉连接、接入/分出(上/下Add/Drop),并能同样方便地直接接入/分出PDH系列信号。为此,I

22、TUT采纳了以字节(Byte)作为基础的矩形块状帧结构(或称页面块状帧结构),如图4.11所示。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.11 SDH帧结构 9270 N字节SOHAU -PTRSOH1234567893行1行5行STM -N净负荷(含POH)传输方向9 N261 N270 N例现代通信系统第4章 数字通信系统概述 1) 信息净负荷区域 信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方。 2) 段开销区域 段开销(SectionOverHead)是STM帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必须的附加字节,是供网络运行、管理和维护使用的字节。 现代通信系统第4章 数字通信

23、系统概述 3) 管理单元指针区域 管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在STM帧中的准确位置,以便在接收端能正确地分接信息净负荷信号。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.4 数字传输信号的处理数字传输信号的处理4.4.1信道编码变换根据电缆信道的特点及传输数字信号的要求,要满足以下几个条件:码型中,高、低频成分少,无直流分量。在接收端便于定时提取。码型应具有一定的检错(检测误码)能力。设备简单、易于实现。现代通信系统第4章 数字通信系统概述 1.不归零码和归零码 通常,常见的码型(脉冲波形)有不归零码(NRZ)和归零码(RZ),对应波形及频谱如图4.12、4.13所示。 现代通信

24、系统第4章 数字通信系统概述 图4.12 单极性不归零码及功率谱A0110TB2TBs(t)101t3TB4TB5TB6TBPS(t)0fB2fB3fB4fBf现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.13 单极性归零码及功率谱s(t)10110101TB2TB3TB4TB5TB6TBtPS(t)02fBfB3fB4fBf现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2. 双极性半占空码(AMI) AMI码编码规律及频谱如图4.14所示。 图4.14 AMI码及功率谱 A0 10TB2TBs(t)0t3TB4TB5TB6TBPS(t)0fB2fB3fB4fBt 1 1 1A现代通信系统第4章 数字通

25、信系统概述 3. HDB3码 HDB3码是三阶高密度双极性码的简称。HDB3码保留了AMI码的所有优点,还可将连零码限制在3个以内,克服了AMI码如果长连零过多对提取定时不利的缺点。HDB3码的功率谱与AMI码类似。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.15 HDB3编码波形VVVV现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4. CMI码 准同步PDH四次群接口码型采用传号反转码(CMI),主要适用于光纤通信系统传输。CMI码编码规则如表4.5所示。 表4.5 CMI码编码规则 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.4.2 扰码与解扰码 在数字光纤及数字卫星通信等长途传输中,为了保证收

26、端定时恢复,使原数字信息码流中限制“0”码或“1”码的长度,并使“1”与“0”出现的概率几乎相等。 扰码器原理实际上就是m序列与传输数字信息模二加,完成输入数字序列的扰乱,这样实现的扰码器原理框图如图4.16(a)所示。由图可得扰码器输出序列LK为1122kkkknk nLdC LC LC L(4.4.1) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.16 扰码器原理方框图 (a)扰码器；(b)解扰器Lk1Lk2Lk iLk ndkLkC1C2CiCn(a)LknLkdkC1C2CiCn(b)Lk1Lk2Lk i现代通信系统第4章 数字通信系统概述 在接收端要恢复出原始数字序列,需要一个结构与

27、发端相同的m序列发生器与传输序列LK模二加实现解扰,其原理方框图如图4.16(b)所示。如图中所示,它与扰码器的反馈网络相对应,可得到解扰方程为1122KKkknk ndLC LC LC L(4.4.2) 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.17 帧同步扰码器功能图DQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSSTM -X时钟帧脉冲数据输入扰码数据输出现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.4.3 差错控制(纠错编码) 1.差错控制基本概念 在数字信号传输过程中,由于信道受到噪声或干扰的影响,信号码元的波形传到接收端就可能会发生错误。为了把这些错误减少到人们预期要求的最低限度,人们在数字

28、码流中加入一些附加码元(称监督码元),并采用一种特殊的编码方式进行差错控制。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2. 差错控制编码基本原理 我们举例来说明纠错编码的基本原理。如用两位二进制码组22=4可表示四种天气情况:00晴,01云,10阴,11雨,如果四组码中任意错一位码,则将一种天气变为另一种天气。如果把码组增加到3位23=8构成码组来表示,则有 000晴 001云 010阴 011雨现代通信系统第4章 数字通信系统概述 一般分组码用符号(n,k)表示,其中,k是每组码中信息码元数目,n为码组的总位数,又称码组的长度(码长),附加码元数为r,又称监督码元数。r=n-k,如用ai表示码

29、位,则纠错编码码组结构如图4.18所示。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.18 分组码结构图an1an2anrarar1a0k个信息码r 个 监督码码长n k r现代通信系统第4章 数字通信系统概述 3.差错控制的编码方式 差错控制的编码方式一般分为三类,一类称为“反馈纠错”,另一类称为“前向纠错”,在此两类基础上派生出的第三类称为“混合纠错”。 1) 反馈纠错 (1)奇偶监督码。 一般的奇偶监督码分两种,一种叫奇数监督,它的编码规则是在一个码组中使“1”的数目为奇数。 123101nnnaaaaa(4.4.3)现代通信系统第4章 数字通信系统概述 (2)行列监督码。 行列监督码是

30、在前面奇偶监督码基础上发展而来的。行列监督码是二维奇偶监督码,又称为矩阵码,它能用以纠正突发差错为目标的简单编码。矩阵码原理如图4.19所示。图4.19 矩阵码原理图现代通信系统第4章 数字通信系统概述 (3) 自动要求重发ARQ(AntomaticRepeatRequest)。自动要求重发是一种实用的反馈纠正方法,如图4.20所示。 图4.20 ARQ系统编码器和缓冲存储器重发控制反馈信道正向信道输出缓冲存储器信源调制器解调器译码器收信者指令产生器含收/发设备、传输路径与转发器正确时输出错误时删除现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2) 前向纠错 (1)循环码。 循环码是一种分组码,它是在

31、严密的数学模型基础上建立起来的,它有三个主要的数字特征: 循环码的码组中,任意两个码组之和(模二加)必定为该码组集合中的一个码组。 循环码每个码组中,各码元之间存在一个循环依赖关系。 循环码的码组之间具有循环性,即循环码中任一组循环一位(将最右端的码移至左端或反之)以后仍为该码组集合中的一个码组。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 表4.6 循环码示例 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 (2) 卷积码。 卷积码又称连环码,它与上述的循环码(分组码)不同,这种编码也是在信码之中插入监督码元,但不实行分组监督,而是每一监督码元都要对前后的信息单元起监督作用。整个编/解码过程是一环扣一环连续

32、地进行下去的,所以称连环码。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.数字加密技术 1)数字信号传输加密 在数字信息进入传输信道前进行加密处理,可以以很小的代价,换取对信息很大的安全保护。信息加密处理是由各种加密算法来实现的。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2) 数字终端加密技术 对于特殊用户的数字信号,如银行的数据信号、信用卡的数字信号以及其他终端的数字信号，在加密后传输,收端予以认证即可。这就要求终端有一个安全模块(SM),能存放个人识别码IPN密钥Ki和加密算法等信息,并带有CPU,能执行加密算法和认证等功能。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.5 数字信号的调制与解调

33、数字信号的调制与解调 4.5.1 数字信号的无线传输 数字信号通过空间以电磁波为载体传输到对方,称为无线传输。我们把要传送的数字信号称为数字基带信号。携带数字基带信号的电磁波为一振荡波,通常称为载波,最简单的就是正弦波或余弦波f(t)=Asin(t+)。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 4.5.2 数字信号的调制与解调 1. 三种基本调制方式 1) 幅移键控 幅移键控就是数字信号振幅调制。 2) 频移键控 频移键控就是数字信号频率键控。 3) 相移键控 相移键控就是数字信号相位控制。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.21 二进制基带码的三种调制方式 (a)2ASK；(b)2F

34、SK；(c)2PSK相乘器相乘器相加倒相fc1fc2相乘器(门电路)载波 fc(70 MHz)1.0s(t)基带 f (t)1.01.0f(t)基带信号0.1s(t)(a)(b)倒相相加相乘器相乘器载频倒相(c)0fcs(t)输出基带信号(1.0)现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.22 二进制基带信号的调制波形1100110011ttttt数字序列bks(t)s(t)(a) 2ASK(b) 2FSK(c) 2PSK(d) 2DPSKs(t)s(t)现代通信系统第4章 数字通信系统概述 2. 二相相对调相与解调 所谓相对调相,不是像绝对调相那样对应数字信号“1”和“0”以固定的相位关系

35、,而是一种相对的关系,其调制规律为:当遇到基带信号“1”码时,载波的相位相对于前一个码元相位改变(即倒相)；当遇到“0”码时,载波的相位相对于前一个码元相位不变。此规律也可反用之。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.23 2DPSK信号的调制与解调(a)调制器原理方框图；(b)解调器原理框图码变换电路绝对调相电路基带信号绝对码相对码2DPSK已调波相乘器低通、判决码型反变换全流整流窄带滤波限幅二分频(a)s(t)s(t)2fc相干载波基带信号(b)现代通信系统第4章 数字通信系统概述 3. 四相相对调相与解调 (1)四相相对调制(QPSK)方式。 QPSK采用“反射编码”(格雷码)相

36、位逻辑编码方法,这种方法用得较多。图4.24是QPSK调制器的组成框图(图(a)和工作原理矢量图(图(b)。图4.25为QPSK相干解调方框图。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.24 QPSK调制器(a)4PSK框图；(b)矢量图 电平产生载 波发生器 90电平产生串/并转换I(t)ai二进制信息bkCkA cosfctA sin2fctQ(t)已调信号01(1)00(0)11(2)cosct10(3)sinct相移现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.25 QPSK相干解调器 LPF位定时恢复LPF判决判决载波恢复 90并/串变换QPSK 信号I(t)Q(t)二进制信息LP

37、F：低通滤波相移现代通信系统第4章 数字通信系统概述 (2) OK-QPSK调制方式。 在卫星通信中还使用一种OK-QPSK调制方式。 OK-QPSK调制方式是偏移四相相移调制方式,主要在卫星通信中应用。 图4.26 OK-QPSK的码序列时间ss2时间同相(I)通路数据正交(Q)通路数据现代通信系统第4章 数字通信系统概述 采用这种调制方式后,前后码元之间只有0、90、-90三种相位变化,从而克服了因180相位变化带来的缺点。OK-QPSK调制器、解调器的组成方框图如图4.27所示。 现代通信系统第4章 数字通信系统概述 图4.27 OK-QPSK调制器、解调器的组成方框图差分编码调制器调制器差分编码串/并变换发信滤波延迟Tb