数字信号的调制传输

第四节数字信号调制传输第三章信号调制与编码数字调制为了使数字信号进行远距离传输，必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，这就需要对数字信号进行载波调制。数字调制与模拟调制类似，也有调幅、调频、调相三种基本形式，并派生出多种其他形式。由于调制信号为数字形式，即离散状态，在状态切换时，类似于对载波进行开关控制，故称作键控。数字调制可分为二进制数字调制和多进制数字调制。二进制数字调制根据调制信号对载波控制的参数不同，又分为四中情况1.二进制振幅键控（2ASK，amplitudeshiftkeying）2.二进制频移键控（2FSK，FrequencyShiftKeying）3.二进制移相键控（2PSK，PhaseShiftKeying）4.二进制差分相位键控（2DPSK，DifferentialPhaseShiftKeying）一、二进制振幅键控2ASK，amplitudeshiftkeying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。二进制振幅键控信号可表示为二进制振幅键控信号的时间波形二进制振幅键控2ASK信号带宽其中Rb是二进制信号的传输速率（kb/s）2ASK应用于早期电报通信，抗噪性能力差（对信道衰减敏感），数字通信中很少采用，但它是研究其它数字调制方式的基础。B2ASK=2Rb二、二进制移频键控2FSK，FrequencyShiftKeying正弦波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率间变化，就产生2FSK。二进制移频键控波形二进制基带信号的1对应于载波频率f1二进制基带信号的0对应于载波频率f2数字调频的实现方法模拟调频法二进制移频键控信号的表达式为移频键控法利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的频率源进行选通。二进制移频键控二进制移频键控信号的带宽为2FSK方式频带利用率低，只适用于中低速率数据传输，在话带内进行2FSK数据传输，速率≤1200b/s。三、二进制移相键控2PSK，PhaseShiftKeying当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，就产生二进制移相键控（2PSK）信号。2PSK的时域表达式为式中的an，应选择双极性。2PSK信号的时间波形通常用已调信号（初）相角的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制移相键控在2PSK信号的恢复过程中存在着180°的相位模糊，所以在2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象或“反向”现象，从而使得2PSK方式在实际中很少采用。在2PSK信号中，信号相位的变化是以正弦载波的相位为参考，用载波相位的绝对数值表示数字信息的，所以称为绝对移相。4.二进制差分相位键控2DPSK，DifferentialPhaseShiftKeying2DPSK方式是用前后相邻码元载波的相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为，可定义：或反之，则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK信号的载波相位关系如下4.二进制差分相位键控2DPSK信号的实现方法可以先对二进制数字基带信