第六章数字带通传输系统.ppt

1、第六章 数字带通传输系统,6.1 引言 6.2 二进制数字调制原理 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能,6.1 引言,数字信号传输时大多采用载波传输,数字带通通信系统,数字信号的载波传输从原理上讲 与模拟调制几乎没有区别,数字信号的载波传输信号也称为键控信号,6.2二进制数字调制原理,6.2.1 二进制幅移键控（2ASK）,1、2ASK信号的时域表达,由2ASK定义可得其表达式为：,2、2ASK信号的产生（调制过程）,3、2ASK信号的频域性质,2ASK信号的功率谱,由以上分析可以看出：,第一：2ASK信号的功率谱包含连续谱和离散谱两部分 连续谱是数字基带信号经线性调制后的双边带谱 离散谱

2、为载波分量,第二：2ASK信号的频带宽度为数字基带信号带宽的两倍,4、2ASK信号的解调,2ASK信号可以采用非相干解调（包络检波）和相干解调 两种方式来实现。,包络检波法,各点波形图,带通滤波器,全波整流器 （二极管）,低通滤波器,抽样判决器,相干解调,6.2.2 二进制频移键控（2FSK）,1、2FSK信号的时域表达,二进制频移键控指载波的频率受调制信号的控制，而幅 度和相位保持不变。 二进制频移键控信号可以看成是两个不同载波的二进制 幅移键控信号的叠加。 时域表达式为：,2、2FSK信号的产生（调制过程）,通常2FSK信号可以由两种电路实现:,（a）模拟调频法 （b）键控法,3、2FSK

3、信号的频域性质,所以2FSK信号的功率谱为：,由以上分析可以看出：,第一：2FSK信号的功率谱与2ASK信号的功率谱相似，包 含连续谱和离散谱两部分 连续谱由两个双边谱叠加而成 离散谱出现在两个载频位置上,4、2FSK信号的解调,2ASK信号也可采用非相干解调（包络检波）和相干解调 两种方式来实现。,包络检波法,相干解调法,另外一种常用而简便的解调方法是过零检波解调法,基本原理：二进制频移键控信号的过零点数随载波频率不同 而异，通过检测过零点数从而得到频率的变化。,2FSK信号的过零检测法,限幅器,练习题 书235页1、2、3、4,6.2.3 二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2

4、DPSK）,相移键控是利用载波相位的变化来传递数字信息，通常可以分为绝对相移键控（2PSK）和相对相移键控（2DPSK）两种方式，下面分别讨论。,1、二进制绝对相移键控（2PSK）,已调信号的相位直接由数字基带信号控制,2PSK信号的一般表达式为：,基带信号为双极性信号,此时二进制绝对相移键控信号在一个码元周期内 可表示为：,2PSK信号的典型时间波形如图所示，图中所有数字信号“1”码对应载波信号的相位，而“0”码对应载波信号的0相位（也可以反之）。,分别画出数字基带信号和载波的波形?,调制方法,模拟调制法,键控法,当双极性基带信号0、1等概出现时，2PSK信号功率谱中无 离散分量，只有连续谱

5、，且形状与2ASK的连续谱相同。,2PSK信号带宽与2ASK信号带宽相同，均为2fs,2PSK信号的解调相干解调,问：采用包络检波法进行解调是否可行，画图解释,2、二进制相对移相键控（2DPSK）,调制方法,模拟调制法,键控法,注意调制前需 进行码型变换！,2DPSK信号的解调相干解调,2DPSK信号的解调差分相干解调,解调原理：直接比较前后码元的相位差，从而恢复 出原始基带信号。,各点波形图详见书194页，思考为何可以完成解调？,练习题 书235页5、6、7,6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能,6.3.1 2ASK的抗噪声性能,主要考虑加性噪声的影响 性能指标为误码率,2ASK系统的解调

6、模型图如下,1、相干解调性能分析（书195页）,当“0” “1”等概出现时，且r 1时，总误 码率为：,r：解调器输入端信噪比,2、非相干解调（包络检波）性能分析,当“0” “1”等概出现时，且r 1时，总误 码率为：,r：解调器输入端信噪比,例题：书200页,1、相干解调性能,2、非相干解调性能,6.3.2 2FSK的抗噪声性能,例题：书205页,例6.3.1,6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能,1、2PSK相干解调性能,2、2DPSK差分相干解调性能,例题：书211页,6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较,1、误码率,相干解调法略优于非相干解调法 在抗加性高斯白噪声方面：2PSK2FSK2ASK,2、频带宽度,当码元宽度为Ts时： 2ASK、2PSK的带宽均为 2/Ts 2FSK的带宽为 从频带利用率来看，2FSK最差,3、判决门