通信原理教程基本的数字调制系统
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通信原理教程7-8数字调制系统详解
将上两式代入y(t)式，得到： A cos0 t nc (t ) cos0 t ns (t ) sin 0 t y(t ) nc (t ) cos0 t ns (t ) sin 0 t 或
[ A nc (t )]cos0 t ns (t ) sin 0 t y (t ) nc (t ) cos0 t ns (t ) sin 0 t
14
第16讲 基本的数字调制系统之一
二进制频移键控（2FSK）
基本原理
表示式：
A cos(1t 1 ) s(t ) A cos( 0 t 0 ) 当发送“ 1”时 当发送“ 0”时
调频器 s(t)
产生方法：
调频法： 相位连续
A(t)
频率源0
开关电路
开关法： 相位不连续
“1” “0” “1” “ 1” “ 0” “ 1”
T
2019/3/7 第16讲 基本的数字调制系统之一
T
T
T
3
二进制振幅键控(2ASK)
基本原理
0t T 表示式： s(t ) A(t ) cos(0t ) 式中，0 ＝ 2f0为载波的角频率； 当发送“ 1”时, A A(t ) 当发送“0”时。 0
假定判决门限值等于h，并规定当V > h时，判为 收到“1”；当V h时，则判为“0”。 可以计算出，
1 当大信噪比时，误码率为： P e
e r / 4
2
2019/3/7
第16讲 基本的数字调制系统之一
13
【例】设有一个2ASK信号传输系统，其中码元速率RB = 4.8 106 Baud，接收信号的振幅A = 1 mV，高斯噪声的单 边功率谱密度n0 =2 10-15 W / Hz。试求：1）用包络检波 法时的最佳误码率；2）用相干解调法时的最佳误码率。 解：基带矩形脉冲的带宽为1/T Hz。2ASK信号的带宽应该 是它的两倍，即2/T Hz。故接收端带通滤波器的最佳带宽应 为: B 2/T = 2RB =9.6 106 Hz 2 8 n B 1 . 92 10 W 故带通滤波器输出噪声平均功率等于: n 0 2 6 A 10 因此其输出信噪比等于： r 26 1
通信原理-第7章-数字调制系统
CPM系统的频带利用率取决于权重和相位偏移的配置，通常高于单纯的调相信号和 调频信号。
05
数字调制系统的实现
数字信号的生成
01
数字信号的生成
通过将数字信号转换为模拟信号，实现数字信号的生成。常用的方法包
括脉码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。
02 03
PCM编码
将数字信号转换为模拟信号的一种方法是通过脉码调制（PCM）。 PCM编码器将输入的数字信号转换为模拟信号，通常使用8位、12位或 16位量化器进行量化。
由离散的二进制比特流表示的信息。
数字调制系统的应用场景
01
02
无线通信
数字调制系统广泛应用于 无线通信系统，如移动电 话、无线局域网和卫星通 信。
有线通信
在有线通信中，数字调制 系统用于光纤、电缆和其 他传输介质。
数据传输
数字调制系统用于高速数 据传输，如数字电视、高 速互联网接入和数据中心 内部通信。
频率调制（FM）
总结词
频率调制是利用载波的频率变化来传递信息的一种调制方式。
详细描述
在频率调制中，载波的频率随着调制信号的幅度变化而变化，从而将信息编码 到载波信号中。解调时，通过检测载波的频率变化来恢复原始信息。
相位调制（PM）
总结词
相位调制是利用载波的相位变化来传递信息的一种调制方式 。
详细描述
数字调制系统的实验
实验是学习和研究数字调制系统的重要手段。通过搭建实验平台，可以观察和分 析数字调制系统的实际性能，验证理论的正确性。实验中常用的设备包括信号发 生器、频谱分析仪和误码测试仪等。
06
数字调制系统的应用与发 展
数字调制系统在通信领域的应用
数字电视广播
05
数字调制系统的实现
数字信号的生成
01
数字信号的生成
通过将数字信号转换为模拟信号，实现数字信号的生成。常用的方法包
括脉码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。
02 03
PCM编码
将数字信号转换为模拟信号的一种方法是通过脉码调制（PCM）。 PCM编码器将输入的数字信号转换为模拟信号，通常使用8位、12位或 16位量化器进行量化。
由离散的二进制比特流表示的信息。
数字调制系统的应用场景
01
02
无线通信
数字调制系统广泛应用于 无线通信系统，如移动电 话、无线局域网和卫星通 信。
有线通信
在有线通信中，数字调制 系统用于光纤、电缆和其 他传输介质。
数据传输
数字调制系统用于高速数 据传输，如数字电视、高 速互联网接入和数据中心 内部通信。
频率调制（FM）
总结词
频率调制是利用载波的频率变化来传递信息的一种调制方式。
详细描述
在频率调制中，载波的频率随着调制信号的幅度变化而变化，从而将信息编码 到载波信号中。解调时，通过检测载波的频率变化来恢复原始信息。
相位调制（PM）
总结词
相位调制是利用载波的相位变化来传递信息的一种调制方式 。
详细描述
数字调制系统的实验
实验是学习和研究数字调制系统的重要手段。通过搭建实验平台，可以观察和分 析数字调制系统的实际性能，验证理论的正确性。实验中常用的设备包括信号发 生器、频谱分析仪和误码测试仪等。
06
数字调制系统的应用与发 展
数字调制系统在通信领域的应用
数字电视广播
通信原理—基本的数字调制系统16讲
a
0 1 1
0
k b
0 0 1
1 A方式
0 90 180
270
《通信原理课件》
产生方法
A(t)
c
相乘 电路
-/4
串/并 变换
a b
码 变换
载波 产生
/4
相加 电路
s(t)
d
相乘 电路
相乘的信号应该是不归零二进制双极性矩形脉冲“+1”和 “-1”， 对应关系是： 二进制码元“0” “＋1” A方式编码 二进制码元“1” “－1”
《通信原理课件》
MFSK 系统可看做是 M 个振幅相同，载波频率不同，时 间上互不相容的 2ASK 信号的叠加，故带宽为
BMFSK f H f L 2 f s f H f LH 为最高载频； f H 为最低载频； RB 1/ Ts 为多进制 码元速率。 MFSK 抗噪声性能的分析方法与 2FSK 系统相同， 有相干 解调和非相干解调两种方式。
下支路： cos(
0t 0 t k ) cos(
4
)
1 1 cos2 0 t ( k ) cos( k ) 2 4 2 4
1 cos( ) 经过低通滤波后，上支路： 2 k 4
下支路：
《通信原理课件》
1 cos( k ) 2 4
《通信原理课件》
QDPSK逆码变换关系
前一时刻输入的一对码元 当前时刻输入的一对码元 当前时刻应当给出的逆 变换后的一对码元
ck-1
0
dk-1
0
ck
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
dk
0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 1
0
k b
0 0 1
1 A方式
0 90 180
270
《通信原理课件》
产生方法
A(t)
c
相乘 电路
-/4
串/并 变换
a b
码 变换
载波 产生
/4
相加 电路
s(t)
d
相乘 电路
相乘的信号应该是不归零二进制双极性矩形脉冲“+1”和 “-1”， 对应关系是： 二进制码元“0” “＋1” A方式编码 二进制码元“1” “－1”
《通信原理课件》
MFSK 系统可看做是 M 个振幅相同，载波频率不同，时 间上互不相容的 2ASK 信号的叠加，故带宽为
BMFSK f H f L 2 f s f H f LH 为最高载频； f H 为最低载频； RB 1/ Ts 为多进制 码元速率。 MFSK 抗噪声性能的分析方法与 2FSK 系统相同， 有相干 解调和非相干解调两种方式。
下支路： cos(
0t 0 t k ) cos(
4
)
1 1 cos2 0 t ( k ) cos( k ) 2 4 2 4
1 cos( ) 经过低通滤波后，上支路： 2 k 4
下支路：
《通信原理课件》
1 cos( k ) 2 4
《通信原理课件》
QDPSK逆码变换关系
前一时刻输入的一对码元 当前时刻输入的一对码元 当前时刻应当给出的逆 变换后的一对码元
ck-1
0
dk-1
0
ck
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
dk
0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
通信原理第六章 数字调制系统
2 PSK s c s c
1,
概率为 P
n
s
n
n
- 1, 概率为1 P
模拟调制法
键控法
1 2 2 2 P2PSK ( f ) f s P(1 P) G( f f c ) G( f f c ) f s (1 2 P) G(0) ( f f c ) ( f f c ) 4
a cos ct ni (t ) “1” yi (t ) - a cos ct ni (t ) “0”
0
f1 ( x)
a nc (t ) “1” x(t ) a nc (t ) “0”
( x a) 2 exp 2 2 n 2 n 1
包络检波器
（a）非相干解调（包络检波法）
1 r4 Pe e 2
a cos ct ni (t ) “1” a cos ct n(t ) “1” yi (t ) y(t ) “0” “0” ni (t ) n(t )
2 2 [a nc (t )] ns (t ) “1” V (t ) nc2 (t ) ns2 (t ) “0”
2 2
P2 PSK ( f )
Ts 2 2 Sa ( f f c )Ts Sa 2 ( f f c )Ts 4
B2PSK 2 f s
载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同 相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成判决器输出数字信号全部出 错，这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象。
r 4 4 16
则有包络检波法解调时系统的误码率为：
1,
概率为 P
n
s
n
n
- 1, 概率为1 P
模拟调制法
键控法
1 2 2 2 P2PSK ( f ) f s P(1 P) G( f f c ) G( f f c ) f s (1 2 P) G(0) ( f f c ) ( f f c ) 4
a cos ct ni (t ) “1” yi (t ) - a cos ct ni (t ) “0”
0
f1 ( x)
a nc (t ) “1” x(t ) a nc (t ) “0”
( x a) 2 exp 2 2 n 2 n 1
包络检波器
（a）非相干解调（包络检波法）
1 r4 Pe e 2
a cos ct ni (t ) “1” a cos ct n(t ) “1” yi (t ) y(t ) “0” “0” ni (t ) n(t )
2 2 [a nc (t )] ns (t ) “1” V (t ) nc2 (t ) ns2 (t ) “0”
2 2
P2 PSK ( f )
Ts 2 2 Sa ( f f c )Ts Sa 2 ( f f c )Ts 4
B2PSK 2 f s
载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同 相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成判决器输出数字信号全部出 错，这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象。
r 4 4 16
则有包络检波法解调时系统的误码率为：
通信原理第六章基本的数字调制系统精品PPT课件
2fc
2 T
f0
f
6.2.3 误码率
讨论在加性高斯白噪声信道中2ASK信号的误码率。
s(t)A(t)cos(0t) 带通
高斯白噪声 滤波
中心频率为 f 0 ， 带宽为 2 f c 。
s(t)
解调器
窄带高斯噪声
n ( t) n c ( t)c o s (0 t) n s ( t)s in (0 t)
1. 调制方法
• 模拟调幅法—乘法电路 • 键控法
A ( t ) 相乘器
s(t)
cos(0t )
s(t)
cos(0t )
A (t)
2. 解调方法
• 包络检波法 • 相干解调法
s ( t ) 带通
滤波
s ( t ) 带通
滤波
全波 整流
低通 滤波
包络检波器
相乘 电路
低通 滤波
抽样 A ( t )
判决
定时脉冲
第6章 基本的数字调制系统
6.1 概述 6.2 二进制振幅键控（2ASK） 6.3 二进制频移键控（2FSK） 6.4 二进制相移键控（2PSK） 6.5 二进制差分相移键控（2DPSK） 6.6 二进制数字键控传输系统性能比较 6.7 多进制数字键控
6.1 概述
数字调制：
调制信号 m ( t是) 数字信号 有限种状态
x(t)nAc(t)nc(t)
,发“1”时 ,发“0”时
在抽样时刻
t
，
1
x(t1)nAc(t1n)c(t1)
,发“ 1”时 ,发“0”时
为高斯型随机变量
发送“0”码时x ，( t 1 ) 的概率密度p0(x) 21nexp x2/2n 2
通信原理教程基本的数字调制系统课件
01
频谱效率
频谱效率是指在单位频谱资源上所能传输的信息量，数字调制系统的频谱效率越高，频带利用率就越高。
02
调制方式的灵活性
数字调制系统应具备多种调制方式，以满足不同传输需求和信道条件下的使用。
频带利用率分析
05
CHAPTER
数字调制系统的应用与发展
无线通信
数字调制系统广泛应用于无线通信领域，如移动通信、卫星通信和无线局域网等。
多径干扰是无线通信中常见的问题，数字调制系统应具有较强的抗多径干扰能力，以保证信号的稳定传输。
抗突发干扰能力
突发干扰是指短暂的、强烈的干扰信号，数字调制系统应具有较强的抗突发干扰能力，以应对突发性的干扰。
抗干扰性能分析
03
频带利用率与抗干扰性能的平衡
在提高频带利用率的同时，需要考虑抗干扰性能的保持，以实现更好的通信效果。
数字调制系统的研究热点问题
06
CHAPTER
实验与课程设计
01
02
04
实验目的与要求
掌握基本的数字调制系统原理。
学会使用调制解调器进行信号调制和解调。
分析不同调制方式的性能特点和应用场景。
培养学生对通信系统的实际操作和问题解决能力。
03
准备必要的实验设备和软件，如信号发生器、调制解调器、示波器等。
课程简介
掌握基本的数字调制系统的基本原理和技术
了解数字调制系统的性能指标和评估方法
熟悉数字调制系统的实际应用和系统设计
课程目标
02
CHAPTER
数字调制系统基础
将低频信号转换为高频载波信号的过程，以便传输。
调制
调频、调相、调幅等。
调制的分类
实现信号的传输、提高信号的抗干扰能力、实现多路复用等。
通信原理概论实验 数字调制系统——二进制数字调制、多进制数字调制
《通信原理概论实验》实验报告班级：计科101 学号：姓名：日期：2013年5月21日实验序号：实验三实验名称：数字调制系统—二进制数字调制实验目的：（1）使用MATLAB产生三种基本的二进制数字调制信号。
（2）通过实验进一步熟悉和掌握二进制数字调制的基本原理。
实验要求：请按照本实验说明的实验内容部分的信息独立完成本实验，并提交实验报告，实验报告请参照实验报告模板的格式。
实验内容：1.参考第4次和第5次实验的相关代码，编制一个函数ASK，用于对任意的二进制序列产生对应的2ASK信号。
提示：本程序的代码结构和前两次实验大体相同，可在原来的程序基础上修改得到。
首先要有一个输入序列，然后依次处理该序列中的每一个符号。
对于2ASK 来说，如果对应符号1，则输出载波，否者输出0。
输出载波的代码片段为：for j=1:t0y((i-1)*t0+j)=sin(2*pi*fc*j/t0);end;注意：（1）fc是载波的频率（因此之前需要定义一个fc），如果fc=1，则一个二进制符号调制后输出1个周期的正弦波，如果fc=2，则输出2个周期的正弦波，等等。
（2）该函数编制好后，在MATLAB的命令窗口输入：x=[1 1 1 0 1 0 1 0 1 ]; %这个二进制序列可以任意修改ASK(x) %执行函数，输出显示对应的2ASK信号（3）程序最后一行使用：axis([0,i,-1.1,1.1]); 控制显示的刻度范围。
显示结果：2.修改程序，编制一个函数FSK，用于对任意的二进制序列产生对应的2FSK 信号。
（注意：要求本题目用两种方法实现：（1）直接根据是符号0还是符号1，输出不同的载波。
输出载波的方法同上，但注意要有两种不同频率的载波。
（2）将FSK分解为两路不同的ASK信号之和，分别求得两路ASK，然后相加得到FSK。
注意两路ASK对应的二进制序列正好相反。
）function y=FSK(x)%输入x为二进制码，输出y为编好的码t0=200; %每个码元200个点t=0:1/t0:length(x); %时间序列fc=1;fc1=2;for i=1:length(x) %计算机码元的值if x(i)==1for j=1:t0y((i-1)*t0+j)=sin(2*pi*fc*j/t0);end;elsefor j=1:t0 %如果输入信息为1，码元对应的点值取1y((i-1)*t0+j)=sin(2*pi*fc1*j/t0);end;endendN=length(y);temp=y(N);y=[y,temp];plot(t,y);axis([0,i,-1.1,1.1]);title('FSK');显示结果3.修改程序，编制一个函数PSK，用于对任意的二进制序列产生对应的2PSK信号。
通信原理-Ch8-数字调制系统(李2014年版)
e
t f
频率高，则直流分量大。
t
§8.1.3 二进制相移键控
正弦波相位定义
3 4
2
4
趋势
相相相
位位位
0 3
2
相 位
4
2
4
相 位
(0)
相 相相
相
位 位位
位
§8.1.3 二进制相移键控(2PSK)
(1)2PSK波形：以载波的固定相位为参考，通常
在码元周期的起始时刻用载波的0相位表示“1”码； π相位表示“0”码。
滤波器
判决 1011
中心频率c 带宽2 fb
cosct
1 0 11
解调器的本地参考载波的相位必须和发端调制器的 载波同频同相。
若本地参考载波偏移π相位，则解调得到的数据极 性完全相反，出现倒π现象。
2PSK的“相位模糊”现象（倒π现象）
1011
an
t
1011
an
t
2PSK信号
t
2PSK信号
t
本地载波
2DPSK
1 ( Baud ) 2 Hz
(6)2DPSK的解调
相干解调
先对2DPSK进行2PSK解调，得到相对码，再 进行差分译码，得到绝对码
差分相干解调
只要求载波频率是码元速率的整数倍。 采用延时和乘法器电路，使前后波形相同和不
s(t)
(6)2ASK的解调
2ASK可以采用2种解调方法
相干解调 非相干解调
2ASK的相干解调
e2ASK (t)
带通 滤波器
中心频率c 带宽2 fb
× w(t) 低通 x(t) 滤波器
抽样 判决
输出
cosct
通信原理第五章 基本的数字调制系统
2FSK 信号的非相干解调——包络检波
带通滤波 ������0
包络 检波器
抽样 判决器
输入
定时脉冲
输出
带通滤波 ������1
包络 检波器
《数字通信(1)》 第五章
基本的数字调制系统
20
5.3 二进制频移键控（2FSK）
bandpass filter (BPF)
2FSK 信号的相干解调
cos ������0 ������ 带通滤波 ������0 输入 定时脉冲 低通 滤波 抽样 判决器 输出
������1
������0
������1
������1
《数字通信(1)》 第五章
基本的数字调制系统
18
5.3 二进制频移键控（2FSK）
frequency selection
2FSK 信号的调制
调频法
基带信号 ������ ������
调频器
2FSK信号 ������2FSK ������
数字通信(1)
第五章 基本的数字调制系统
本章提要
digital modulation
二进制振幅键控（2ASK） 二进制频移键控（2FSK）
二进制相移键控（2PSK）
二进制差分相移键控（2DPSK） 二进制数字键控传输系统性能比较 多进制数字键控
《数字通信(1)》 第五章
基本的数字调制系统
《数字通信(1)》 第五章
基本的数字调制系统
13
5.2 二进制振幅键控（2ASK）
bandwidth
0-1 等概率 2ASK 信号的功率谱密度 ������ 1 2 ������������ ������ = sinc ������������������ + ������ ������ 4 4 1 ������2ASK ������ = ������������ ������ + ������0 + ������������ ������ − ������0 4 ������ = sinc 2 ������������������ + ������������0 ������ + sinc 2 ������������������ − ������������0 ������ 16 1 + ������ ������ + ������0 + ������ ������ − ������0 16
北京邮电大学-《通信原理》辅导-数字调制系统
数字调制系统基本概念6.1数字调制系统6.1.1在实际通信中，许多信道不适合传送基带信号（例如包括天线在内的无线信道等）。
在这些信道中必须利用频带信号传送信息。
利用频带信号传送数字消息的系统称作数字调制系统。
数字调制系统中利用由数字消息变换而来的数字基带信号控制载波信号的某个或某些参数形成已调信号。
通常载波信号为正弦型信号，它有三个参数：幅度、频率和相位。
这个控制过程就称作调制。
对应的有：数字幅度调制又称振幅键控（）；数字频率调制又称ASK移频键控（）；数字相位调制又称移相键控（FSK）三种基本数字调制方式。
此外，还有改进型的PSK和复合的数字调制方式。
用于控制载波参数的数字基带信号称作调制信号；被调制了的载波信号称作已调信号。
数字调制可分为二进制（二元）数字调制和多进制（多元）数字调制。
如果载波的参数取两种值就是二进制调制，如果取值数大于（例如，，，248等）就是多进制调制。
16二进制数字调制6.1.2二进制振幅键控（）1. 2ASK已调信号表示式：其中：令为基带调制信号，已调信号可以表示为： 的功率谱密度等于：e 0(t ) = ∑na n g (t - n T s )cos ω c ta n =0, 概率为P 1， 概率为1 - Pa n 为第 n 个信息码元g (t ) 为码元波形，一般常用的为不归零矩形脉冲，波形如下图所示：ts t = ∑na n g t - n T s e 0t = s t cos ω ct 令 P s f 为s t 的功率谱密度，可以证明 e 0t P E f已调信号带宽是基带调制信号两倍，等于，其中 二进制移频键控（2. ) 已调信号表达式由上式可见信号可以看作是载波和的信号的和。
因此其功率谱密度P E f = 14P s f + f c + P s f - f cf2ASK 2f s f s = 1T s 2FSK e 0t = ∑na n g t - nT s cos ω 1t + ϕn ++∑n1- a n g t - n T s cos ω2 t + θn2FSK ω1ω2 2ASK是两个不同载波频率信号功率谱的和2ASK （信号的带宽：2FSK 3. ϕn 和θn 相互独立）。
通信原理06章-基本的数字调制系统
f0
O
f0
2021/3/30
f f
14
6.2 二进制振幅键控（2ASK）
2ASK信号的误码率 假设 0-1 等概率 设 r 为信噪比 相干解调器的信噪比与误码率 Pe 12erf(cr 2) 包络检波器的信噪比与误码率 P e1 4er(frc2)1 2er4
error probability
f
T
π
f0T )
1 [ (
16
f
f1) (
f
f1 )]
1 [ (
16
f
f0) ( f
f0 )]
2021/3/30
26
6.3 二进制频移键控（2FSK）
impulse function
2FSK信号频谱图
| f1 f0 | = 0.7 fc | f1 f0 | = 1.0 fc | f1 f0 | = 2.0 fc
1 4
PA0
(
f
f0)
PA0 ( f
f0 )
2021/3/30
25
6.3 二进制频移键控（2FSK）
sinc function
2FSK信号的功率谱密度
P2FSK (
f
)
T 16
Sa2 (π
f
T
π
f1T ) Sa 2 (π
f
T
π
f1T )
T 16
Sa2 (π
f
T
π
f0T ) Sa2 (π
2ASK信号的频率和初始相位保持不变。
2ASK信号的时域表达式
s2ASK
(t)
A 0
cos(
0t
)
发送“1”时 发送“0”时
《通信原理》6基本的数字调制系统综述
t
2ASK信号
t
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
2018/12/5 8
二进制振幅键控（2ASK）
二进制振幅键控信号
s ASK (t ) ak A cos( 0t )
1 ak 0 "1" 码，出现概率为 P "0" 码，出现概率为 1 P
2018/12/5
r 1 r / 4 e 4 2
1 r / 4 e 当r→∞式， 包络检波误码率为： P e 2
2018/12/5 21
1 ( f f c ) ( f f c ) 16
2018/12/5
14
二进制振幅键控（2ASK）
离散谱：由载波 分量确定
P2 ASK ( f )
连续谱：由基带信 号波形g(t)确定
0
f f c fb fc
B 2ASK B
第一旁瓣峰值 f c fb f c f c fb 比主峰衰减 14dB
2018/12/5
f c fb
2ASK是基带信号波
形带宽的两倍
15
二进制振幅键控（2ASK）
误码率：
相干解调法：
当符号的发送概率P(1)、 P(0)及概率 密度函数f1(x)、f0(x)一定时，系统总的 误码率Pe将与判决门限b有关
f (x) P (0 ) f0 (x) P (1 ) f1 (x)
10
二进制振幅键控（2ASK）
解调原理图：非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法)
a 整流器 b
带通 滤波器
低通 滤波器
c
取样 判决器
d
通信原理课件——数字调制系统
实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程 中不易被发觉。比如： 系统分频器可能发生状态转移； 锁相环路的不稳定； 某种突然的骚动； 结论：实际系统中，一般不采用2PSK，而采用2DPSK。
② 相对移相（2DPSK）
——
2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位的变化来表示数字信息
2ASK信号功率谱密度结构示意图如图。其由离散谱和连续谱两部分组成。 离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号s(t)波形确定。
2ASK信号的功率谱分布在整个频率范围，若以功率主瓣宽度计算带宽， 则2ASK信号带宽B2ASK为
ƒc=2400Hz，ƒs=1/Ts=1200B。 B2ASK=2ƒS=2×1200=2400 (Hz)
（1）试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出2ASK信号 的时间波形；
（2）试画出2ASK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
解：（1）2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅随数字基带信 号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，如图(a)。图中数字基带信号 s(t)应是单极性不归零波形。
了解： 二进制数字调制信号采用相干截调和非相干解调的原理及特
点； 2ASK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统性能比较； 多进制数字调制的概念和目的
现代数字调制技术QAM、MSK
5.1 二进制数字调制系统
数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移 频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式，如
n
n
n1
（2） 2PSK和2DPSK信号的调制
模拟调相法：原理框图如图所示，码变换器（即差分编码器）是用来完成绝
对码波形到相对码波形变换的，去掉码变换器，则可进行2PSK信号的调制。
② 相对移相（2DPSK）
——
2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位的变化来表示数字信息
2ASK信号功率谱密度结构示意图如图。其由离散谱和连续谱两部分组成。 离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号s(t)波形确定。
2ASK信号的功率谱分布在整个频率范围，若以功率主瓣宽度计算带宽， 则2ASK信号带宽B2ASK为
ƒc=2400Hz，ƒs=1/Ts=1200B。 B2ASK=2ƒS=2×1200=2400 (Hz)
（1）试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出2ASK信号 的时间波形；
（2）试画出2ASK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
解：（1）2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅随数字基带信 号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，如图(a)。图中数字基带信号 s(t)应是单极性不归零波形。
了解： 二进制数字调制信号采用相干截调和非相干解调的原理及特
点； 2ASK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统性能比较； 多进制数字调制的概念和目的
现代数字调制技术QAM、MSK
5.1 二进制数字调制系统
数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移 频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式，如
n
n
n1
（2） 2PSK和2DPSK信号的调制
模拟调相法：原理框图如图所示，码变换器（即差分编码器）是用来完成绝
对码波形到相对码波形变换的，去掉码变换器，则可进行2PSK信号的调制。
通信原理_第五章数字调制系统
二进制振幅键控(2ASK)信号的功率谱密度示意图
Communication Theory
结论
1、2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成，连续谱取决 于二元制码元脉中序列 g (t )经线性调制后的双边带谱， 而离散谱由载波分量决定。
2、功率谱曲线为抽样函数 s a ( x) 型，若以第一个零点作为
2 2 2
Ps ( f ) f s P(1 P) G( f ) f s (1 P)
式中 G( f ) g (t ) 。 根据 g (t ) 的频谱特点，对于所有m≠0的整数，有 G(mfs) 0 得
m
G(m fs ) ( f m fs )
2
ps ( f ) f s P (1 P ) G ( f ) 2 f s 2 (1 P ) 2 G (0) 2 ( f )
0 , 概率为P 其中 an ， an 是 an 的反码 1 P 1 , 概率为
n n
则
1 , 概率为P an 0 , 概率为1 P
2FSK信号的产生有两种方法：模拟调频法和键控法。模拟 调频法利用数字基带信号控制压控振荡器的输出频率从而获得 2FSK信号，其特点是FSK信号的相位在码元变换时刻不发生跳变
Communication Theory
2PSK与2DPSK信号波形
如图，对于2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信号，只有
前后码元相位差才能决定数字信息符号2DPSK也可以用相对码经绝对移
相而形成。这说明，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才 能正确判定原信息；相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对
（a）码变换器
（b）码反变换器
变换原理 ：（a）bn an bn1 ，（b） an bn bn1
通信原理教程基本数字调制系统
PA ( f )
fc P(1 P) G( f ) 2
f
2 c
(1
P)
2
G(0) 2 ( f )
将其代入上式，得到2FSK信号的功率谱密度为：
17
Ps
(
f
)
1 4
fc P(1 P) G( f
f1) 2 G( f
f1) 2
1 4
fc P(1 P) G( f
滤波
整流
滤波
判决
包络检波器
定时脉冲
相干解调法－ 利用载波相位信息：
s(t) 带通
相乘
低通
抽样 A(t)
滤波
电路
滤波
判决
相干载 波
cos0t
定时脉冲
4
6.2.2 功率谱密度 设2ASK随机信号序列的一般表示式为 ：
s(t)
A(t) cos0t
an g(t nT) cos0t
2
sin ( f f0 )T ( f f0 )T
2
1 ( f
16
f1) ( f
f1) ( f
f0) ( f
f0 )
由上式可以看出，前4项是连续谱部分，后4项是离散谱。
曲线：
fs = (f0 +f1) / 2
f0 ) |2
1 4
fc2(1 P)2 G(0) 2 ( f
f0)( f
f0 ) 6
求Ps(f)：由上式
Ps( f )
1 4
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