第5章-数字调制系统(PSK)概论

经低通滤波后，得
xt
a2 2
cos 0Ts
n
n1
a2 2
cos 0Ts
其中 n Leabharlann 1xt根 据a222cDosPSxK(t)调>0制a2a的22判，基2为，本“当 当原0”理码可0时时 知：
2PSK和2DPSK信号功率谱（相同）示意图：
Pe ( f )
fcfb fc fcfb
0
fc fb fc fcfb
变化来表示数字信息。相对相位是本码元的初
相与其前一码元的相位差。
0， 数字信息“0”
， 数字信息“1”
（2）2DPSK信号时域表达式
s2PSK (t) cos(c )
举例：
（3）2DPSK信号调制
{an}
极性变换
BPF
φ2DPSK(t)
Acosω0t (a)2PSK信号调制数学模型
1、 二进制绝对相移键控（2PSK）
（1） 基本原理 2PSK调制是用高频载波初相位直接表示二
进制基带信号的相移方式。
如用已调信号与未调载波同相表示数字信号“0”, 反相表示“1”;
或者说, 2PSK 信号相位与载波相位差为0 表示传 输的是“0”码, 2PSK 信号相位与载波相位差为π 表示传输的是“1”码。
f
带宽和频带利用率：
B2DPSK B2PSK B2 ASK 2 fb
2DPSK 2PSK 2ASK 1/ 2
小结
2PSK 2DPSK
带宽单位用Hz表示。
（2）基带信号带宽B在数值上等于传码率RB。
基带信号为单极性NRZ码。
5.1.3 二进制相位键控（）
二进制相位键控指的是用二进制基带信号 控制载波的相位，即利用载波相位的变化来传送 数字信息。
根据载波相位表示数字信息的方式不同， 数字调相可分为：
1、绝对相移，记做2PSK； 2、相对相移，记做2DPSK。
f
带宽和频带利用率：B2PSK B2 ASK 2 fs
2PSK 2ASK 2 fs
（4）2PSK信号的调制
s(t)
s2 PSK(t )
×
双极性 不归零
载波
载波 0
～
k s 2 PSK (t )
π π s(t)
{an}
极性变换
BPF
φ2DPSK(t)
Acosω0t
（5）2PSK信号的解调（重点）
解调器
定时脉冲
y(t) cos(0t n )
x(t )
1 2
cos n
判决准则？
1 /
2
n 0
1 / 2 n
x 0 判为0
x0
判为1
PSK的解调
2PSK信号：y(t) cos(0t n )
通过乘法器，低通滤波以后得
x(t)
1 2
cos n
1/
2
n 0
1/ 2 n
判决准则：
（3）带宽
2PSK (t) a(t) cos0t
a(t) an g(t nTb ) n
an
1 1
概率为P 概率为1 P
2PSK信号的时域表达式同2ASK。
对于双极性NRZ码，由于不存在直流成 分，因此，2PSK信号功率谱示意图如图所示：
Pe ( f )
fcfb fc fcfb
0
fc fb fc fcfb
只能进行相干解调。
y(t) z(t)
x(t)
s(t)
s2PSK
+
BPF
× LPF
抽判
cos 0t
{an }
ni (t)
解调器
定时脉冲
思考：为什么不能像2FSK信号进 行包络检波？
a(t) cos0t
s2PSK
+
ni (t)
y(t) BPF
z(t)
x(t)
s(t)
× LPF
抽判
cos 0t
{an }
第5章 数字调制系统
PSK&DPSK
主要学习思路（数字调制）
（1）调制解调基本原理（模拟法和键控法）； （2）已调信号时域波形和频谱特点； （3）系统有效性评价（频带利用率和传码率）； （4）系统可靠性评价（抗噪声性能）。
复习2ASK和2FSK？
基本结论
（1）数字基带信号的带宽B指的是主瓣频谱 宽度（过零点带宽）。
x 0 判为1
x0
判为0
PSK的解调
2PSK信号：y(t) cos(0t n )
通过乘法器，低通滤波以后得
x(t)
1 2
cos n
1/
2
n 0
1/ 2 n
判决准则：
x 0 判为0
x0
判为1
倒“ ”现象
2、 二进制差分相移键控2DPSK （1）基本原理
2DPSK 调制是用前后相邻码元载波相对相位
{an}
差分编码
极性变换
BPF
Acosω0t (a)2DPSK信号调制数学模型
φ2DPSK(t)
（4） 2DPSK信号波形
{an}
0 11 0 0
2PSK t
2DPSK t
{bn}
本质：2DPSK系统是先将绝对码变换为相对码， 然后进行PSK调制
波形
绝对码{an} 2PSK
10 110 01
（2）2PSK数学表达式
2
PSK
(t
)
A A
cos 0t cos(0t
)
发“1? 发“0?
Acos0t Acos0t
发“1? 发“0?
2PSK (t) a(t) cos0t 基带序列用单极性码表示？
a(t) an g(t nTb ) n
an
1 1
概率为P 概率为1 P
基带信号为双极性 ，带宽B在数值上 率RB。
{an}
BPF
× LPF
抽判
y (t)
2
Tb
定时脉冲 Ub
差分相干解调法不需要码变换器，相干载波 发生器，因此设备比较简单、实用。
相位比较法的数学分析
y1(t) a cos(0t n )
y2 (t) a cos 0 t Ts n1 z y1(t) y2 (t) a cos(0t n ) a cos 0 t Ts n1
2DPSK
相位 π π 0 π π π 0 相对码{bn} 0 1 1 0 1 1 1 0
（5）2DPSK信号的解调
①相干解调法：
s2DPSK(t) BPF
×
LPF
相干载波
抽判
{bn} 码 反
变换
{a n}
按2PSK解调
②差分相干解调法（相位比较法）
s2DPSK(t)
y1(t) z(t)
x(t)