通信原理第六章ppt课件

1、通信原理课件通信原理课件第六章第六章 数字信号的载波传输数字信号的载波传输6.1 6.1 引言引言6.2 6.2 二进制数字调制原理二进制数字调制原理6.3 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.4 6.4 多进制数字调制系统多进制数字调制系统 通信原理课件通信原理课件6.1 引言引言 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件 6.2二进制数字调制原理二进制数字调制原理通信原理课件通信原理课件6.2.1二进制幅移键控二进制幅移键控2ASK通信原理课件通信原理课件图图6-1 2ASK信号时间波形信号时间波形通信原理课件通信原理课件图图6-2 2ASK信

2、号的产生信号的产生a模拟调制法 b键控法通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-3 2ASK信号的功率谱信号的功率谱2ASK信号的功率谱如图信号的功率谱如图6-3所示，图所示，图6-3a是调制是调制信号的功率谱，图信号的功率谱，图6-3b是已调信号的功率谱。是已调信号的功率谱。通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件4、2ASK信号的解调信号的解调2ASK信号的解调可以采用非相关解调信号的解调可以采用非相关解调包络检波和相关解调两种方式来实现。包络检波和相关解调两种方式来实现。如图如图6-4和图和图6-5所示。所示。图图6-4 a原理框图原理框图通信原理课件通信原理课件

3、图图6-4 b各点波形图各点波形图 通信原理课件通信原理课件6-5a原理框图原理框图通信原理课件通信原理课件图图6-5 b各点波形图各点波形图通信原理课件通信原理课件6.2.2 二进制频移键控二进制频移键控2FSK通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件2、2FSK信号的产生信号的产生通常通常2FSK信号可以由两种电路实现。信号可以由两种电路实现。 图图6-7 2FSK信号的产生信号的产生a模拟调频法 b键控法 通信原理课件通信原理课件3、2FSK信号的功率谱及带宽信号的功率谱及带宽通信原理课件通信原理课件图图6-8 2FSK信号的功率谱信号的功率谱通信原理课件通信原理课件通信原理课件

4、通信原理课件4、2FSK信号的解调信号的解调2FSK的解调也可以分为非相关包络检的解调也可以分为非相关包络检波和相关解调，分别如图波和相关解调，分别如图6-9和图和图6-10所示，其原理和所示，其原理和2ASK解调时一样，只是这解调时一样，只是这里运用两套电路。里运用两套电路。通信原理课件通信原理课件图图6-9 2FSK包络检波方框图包络检波方框图通信原理课件通信原理课件图图6-10 2FSK相关解调方框图相关解调方框图通信原理课件通信原理课件2FSK另外一种常用而简便的解调方法是过零另外一种常用而简便的解调方法是过零检波解调法，其解调原理框图及各点时间波形如检波解调法，其解调原理框图及各点时

5、间波形如图图6-11a和和b所示。其根本原理是：二所示。其根本原理是：二进制移频键控信号的过零点数随载波频率不同而进制移频键控信号的过零点数随载波频率不同而异，经过检测过零点数从而得到频率的变化。在异，经过检测过零点数从而得到频率的变化。在图图6-11中，输入信号经过限幅后产生矩形波，经中，输入信号经过限幅后产生矩形波，经微分、整流、脉冲波构成形后得到与频率变化相微分、整流、脉冲波构成形后得到与频率变化相关的矩形脉冲波，再经低通滤波器滤除高次谐波，关的矩形脉冲波，再经低通滤波器滤除高次谐波，便恢复出与原数字信号对应的数字基带信号。便恢复出与原数字信号对应的数字基带信号。通信原理课件通信原理课件

6、图图6-11 2FSK信号的过零检测法信号的过零检测法 a b c d e a b c d e f 通信原理课件通信原理课件6.2.3二进制相移键控二进制相移键控2PSK和和二进制差分移相键控二进制差分移相键控2DPSK相移键控是利用载波相位的变化来传送相移键控是利用载波相位的变化来传送数字信息，通常可以分为绝对相移键控数字信息，通常可以分为绝对相移键控2PSK和相对相移键控和相对相移键控2DPSK两两种方式，下面分别讨论。种方式，下面分别讨论。通信原理课件通信原理课件1、二进制绝对相移键控、二进制绝对相移键控2PSK通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-12 2PSK波形波

7、形2PSK信号的典型时间波形如图信号的典型时间波形如图6-12所示，图所示，图中一切数字信号中一切数字信号“1码对应载波信号的相位，而码对应载波信号的相位，而“0码对应载波信号的码对应载波信号的0相位也可以反之。相位也可以反之。通信原理课件通信原理课件图图6-13 2PSK的实现方式的实现方式2PSK信号可以采用两种方法实现。一种是如图信号可以采用两种方法实现。一种是如图6-13a所示的模拟调制法，二进制数字序列经码型变换，所示的模拟调制法，二进制数字序列经码型变换，由单极性码构成幅度为的双极性不归零码，与载波相乘而由单极性码构成幅度为的双极性不归零码，与载波相乘而产生产生2PSK信号。另一种

8、是如图信号。另一种是如图6-13b所示的键控法。所示的键控法。通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件6-14a原理框图原理框图2PSK信号的解调普通采用相关解调。信号的解调普通采用相关解调。2PSK相关解调原理框图和各点波形分别如相关解调原理框图和各点波形分别如图图6-14a和和b所示。所示。通信原理课件通信原理课件图图6-14 b各点波形各点波形 通信原理课件通信原理课件2、二进制相对移相键控、二进制相对移相键控2DPSK通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-15 2DPSK的波形的波形通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原

9、理课件通信原理课件图图6-17 2DPSK的相关解调的相关解调通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-18 2DPSK的差分相关解调的差分相关解调通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的抗噪声性能通信原理课件通信原理课件6.3.12ASK的抗噪声性能的抗噪声性能通信原理课件通信原理课件图图6-19 2ASK相关解调和非相关解调模型相关解调和非相关解调模型通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件1、相关解调性能分析、相关解调性能分析通信

10、原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件2、非相关解调包络检波性能分析、非相关解调包络检波性能分析通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件例例6.3.1 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件6.3.2 2FSK的抗噪声性能的抗噪声性能 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件1、相关解调性能、相关解调性能 2、非相关解调性能、

11、非相关解调性能 通信原理课件通信原理课件例例6.3.2 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件6.3.32PSK和和2DPSK的抗噪声性能的抗噪声性能通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件3、2DPSK的相关解调性能分析的相关解调性能分析通信原理课件通信原理课件6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较二进制数字调制系统的性能比较通信原理课件通信原理课件表表6.3-1 二进制数字调制系统的误码率二进制数字调制系统的误码率通信原理课件通信原理课件图图6-22 通信原理课件通信原理课件3、对信道特性变化的敏感

12、性、对信道特性变化的敏感性通信原理课件通信原理课件4、设备复杂度、设备复杂度通信原理课件通信原理课件6.4 多进制数字调制系统多进制数字调制系统通信原理课件通信原理课件6.4.1 多进制幅移键控多进制幅移键控MASK通信原理课件通信原理课件图图6-23 MASK的调制波形的调制波形通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件2、MASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能通信原理课件通信原理课件图图6-24 MASK系统的性能曲线系统的性能曲线通信原理课件通信原理课件6.4.2 多进制频移键控多进制频移键控MFSK通信原理课件通信原理课件图图6-25 多进制频移键控系统框图多进制频移键控系统框

13、图通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-26 MFSK系统的性能曲线系统的性能曲线通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件 6.4.3 多进制相移键控多进制相移键控通信原理课件通信原理课件 1、多进制绝对移相、多进制绝对移相MPSK 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-27 多进制的两种矢量图多进制的两种矢量图通信原理课件通信原理课件四相相移键控四相相移键控4PSK(QPSK) 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-28 调相法产生调相法产生B方式方式4PSK信号信号4PSK的产生方法可采用调相法和相位选择

14、法。的产生方法可采用调相法和相位选择法。图图6-28所示为调相法产生所示为调相法产生B方式方式4PSK信号的原信号的原理框图。理框图。通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-29 相位选择法产生相位选择法产生4PSK信号信号通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-30 B方式方式4PSK信号相关解调原理框图信号相关解调原理框图 通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件2、多进制的相对移相、多进制的相对移相(MDPSK) 以四进制相对相移信号4DPSK为例进展讨论。 通信原理课件通信原理课件例例6.4.1 通信原理课件通信原理课件图图6-31 4PSK、4DPSK信号的调制波形信号的调制波形通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-32 A方式方式4DPSK信号产生原理框图信号产生原理框图通信原理课件通信原理课件通信原理课件通信原理课件图图6-33 4DPSK的相