数字带通传输系统73实用教案

1、12FSK 信号的表示、时间波形2FSK信号的功率谱密度 2FSK 信号的调制原理(yunl)2FSK 信号的解调7.3 二进制数字(shz)调制原理-2FSK第一页，共21页。2p移频键控是正弦载波的频率随数字基带信号(xnho)而变化的数字调制。p当数字基带信号(xnho)为二进制时，则为二进制移频键控2FSK。 2FSK 信号的表示、时间(shjin)波形FSK:Frequency Shift Keying假设(jish)二进制基带信号 “1” f1 ，“0” f2 第二页，共21页。3二进制移频键控信号(xnho)的时间波形aak1011001ts(t)ts(t)bcdtefgt2FS

2、K信号ttt1cost 2cost 1s(t) cost 2s(t) cost e+f=g，2FSK可以(ky)看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。第三页，共21页。4则二进制移频键控(jin kn)(jin kn)信号的时域表达式为：假设(jish)二进制基带信号 “1” f1 ，“0” f2 PPan1,1,0发送概率为发送概率为n1,Pb0,1P 发发 送送 概概 率率 为为发发 送送 概概 率率 为为其中(qzhng)基带信号是单极性NRZ2FSK信号的表示第四页，共21页。52FSK信号(xnho)的功率谱密度 p 2FSK可以看成由两个不同载波的2ASK信号(xnho)的叠加p

3、 2FSK的功率谱密度可以近似表示成两个不同载波的2ASK信号(xnho)功率谱密度的叠加。 e2FSK (t)=ang(t-nTs)cos1t +bng(t-nTs)cos2t = s1(t) cos1t + s2(t) cos2tnnab )()(21fPfPss)(41)(412ffTSaTBB(等概率(gil)P=1/2时)第五页，共21页。622S2 F SKa1Ba1B22Sa2Ba2B1122TP(f )S(ff )TS(ff )T16TS(ff )TS(ff )T161(ff )(ff )(ff )(ff )16 第六页，共21页。72FSK信号(xnho)的功率谱示意图第七页

4、，共21页。8v2FSK信号的功率谱由离散谱和连续谱所组成；v 离散谱位于两个(lin )载频f1和f2处；连续谱由两个(lin )中心位于f1和f2处的双边谱叠加形成；v 若|f1-f2|fB，则连续谱在fc处出现单峰；若|f1-f2|fB，则连续谱出现双峰。v 所需传输带宽 B2FSK=|f1 -f2|+2fB fB= 1/TB，与RB 数值相等，单位(dnwi)不同2FSK信号功率谱密度(md)特点第八页，共21页。92FSK系统(xtng)的频带利用率)/()75(12HzBaudBRFSKBB 为了便于接收端解调，要求2FSK信号的两个频率f1, f2间要有足够的间隔。对于采用带通滤

5、波器来分路(fn l)的解调方法，通常取|f2-f1|=(35)RB。于是，2FSK信号的带宽为 BFSKRB)75(2p相应(xingyng)地，这时 2FSK系统的频带利用率为 第九页，共21页。102FSK调制器原理调制器原理(yunl)框图框图(b) 数字数字(shz)键控法键控法(1)(a) 模拟调频法模拟调频法压控振荡器载波载波f1f2sFSK(t)s(t)=0s(t)=1载波载波f1f2s2FSK(t)2FSK调制调制(tiozh)原理原理第十页，共21页。11)cos()()cos()()(210nnttsttste核心思想：一路(yl)2FSK视为2路2ASK信号的合成。1y

6、 (t)2y (t)(c) 数字数字(shz)键控法键控法(2)2FSK调制器原理调制器原理(yunl)框图框图第十一页，共21页。12v 非相干解调法（包络检波法）v 相干解调法v 鉴频(jin pn)法v 过零检测法v 差分检测法1路2FSK视为2路2ASK信号的合成;-采用(ciyng)分路的解调方法2FSK的解调(ji dio)通常取|f2-f1|=(35)RB第十二页，共21页。132FSK非相干(xinggn)解调器(包络检波法)原理图e2FSK( t )带通滤波器 1包络检波器抽样判决器输出定时脉冲带通滤波器 2包络检波器v1v2s(t)2FSK信号(xnho)的包络检波法问题：

7、BPF1、 BPF2带宽(di kun)？中心频率? 抽样判决器的判决规则?BPFBPF1 1BPFBPF2 2使 信号通过使 信号通过第十三页，共21页。142FSK非相干解调过程(guchng)的时间波形 111000001012FSK信号信号v1下支路全波整下支路全波整流流输出输出v2上支路全波整上支路全波整流流第十四页，共21页。152FSK相干(xinggn)解调器原理图2FSK信号(xnho)的相干解调法e2FSK(t)带通滤波器 1低 通滤波器抽样判决器输出定时脉冲带通滤波器 2低通滤波器相乘器相乘器cos 1tcos 2tv1v2012e (t)s(t) costs(t) co

8、st 核心思想：一路2FSK视为2路2ASK信号(xnho)的合成。第十五页，共21页。16鉴频(jin pn)法解调原理图2FSK信号(xnho)解调的鉴频法原理(yunl)：鉴频器输出电压与输入信号频率成正比。带通滤波器带通滤波器鉴频器鉴频器 低通滤波器低通滤波器抽样判决抽样判决12fv11ffv20 数数字字系系统统发发“ ”发发“ ”判决门限dddv 1v 2v2vv1vv0 判判为为“”判判为为“”第十六页，共21页。172FSK信号(xnho)的过零检测法原理: 单位时间内信号经过零点的次数多少，可以(ky)用来衡量频率的高低。1B21fT0f “ ” 在在 持持 续续 时时 间间

9、内内 ， 过过 零零 数数 目目 不不 同同“ ” 想法(xing f)：把过零数目不同转换为电压不同。第十七页，共21页。18设某2FSK调制(tiozh)系统的码元传输速率为1000B，已调信号的载频为2000Hz或1000Hz：（1）发送数字信息为011010，画出相应的2FSK信号波形；（2）这时的2FSK信号应选择怎样的解调(ji dio)方法。7.3-1第十八页，共21页。19设某2FSK调制(tiozh)系统的码元传输速率为1000B，已调信号的载频为2000Hz或1000Hz：（1）发送数字信息为011010，画出相应的2FSK信号波形；（2）这时的2FSK信号应选择怎样(znyng)的解调方法。7.3-1（1）设载频(zi pn)2000Hz对应“0”,1000Hz对应“1”第十九页，共21页。20（2）由于2F