正弦载波数字调制系统

G( f
fc) 2
G( f
fc) 2
1 16
f
2 s
G(0) 2 (
f
fc) (
f
fc )
pE ( f
)
Ts
16
sin ( (f
f fc )Ts fc )Ts
2
sin ( f fc )Ts ( f fc )Ts
2
1 (
16
f
fc) (
f
fc )
离散谱
PB( f )
(a)
ps ( f
fc )
因S(t)是单极性的随机矩形脉冲序列， 所以利用前面得到的随机基带序列的功 率谱的求法得到ps(f)
ps (
f
)
fs p(1
p)G( f
)2
f
2 s
(1
p)2
G(mf s ) 2 ( f mf s )
m
G( f ) g(t)
根据矩形波形g(t)的频谱特点，对所有的 m≠0的整数，有G(mfs)=0 故上式变为：
－fs 0 fs
f
离散谱
PASK( f )
(b)
－ fc－fs －fc － fc＋fs 0
fc－fs fc fc＋fs
f
2ASK信号的功率谱
结论
由图可知，OOK信号的功率谱由连续谱和离散谱 两部分组成，它的谱零点带宽Bs=2fs，fs为基带信 号的谱零点带宽，在数量上与基带信号的码元速 率Rs相同。
sin ( (f
f fc )Ts fc )Ts
G(
f
fc )
Ts
sin ( (f
f fc )Ts fc )Ts
G(
f
fc )
Ts
sin ( (f
f fc )Ts fc )Ts
G(
f
fc )
Ts
sin ( (f
f fc )Ts fc )Ts
pE ( f
) 1 16
fs
说明
OOK信号的传输带宽是码元速率的2倍。 OOK信 号的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。
• 二、二进制频移键控（2FSK）
• 2FSK是利用载波的频率变化来传递数字 信息的。在二进制情况下，1对应于载波 频率f1，0对应于载波频率f2。
（1)产生方法：模拟法、键控法
• 2FSK信号在形式上如同两个不同频率交
说明 2ASK（OOK）信号是双边带调幅信号。
an
1
0
0
1
B(t)
0 t
sOOK (t) A 0
t －A
OOK信号波形
（1) 2ASK信号的产生与解调 产生的方法有两种：模拟法、键控法
2ASK信号的产生及波形
(2)2ASK信号的解调 方法也有两种： 相干解调（同步检测法） 非相干解调（包络检波法）
pE
(
f
)
1 16
fs
G( f
fc) 2
G( f
fc) 2
1 16
f
2 s
G(0) 2 ( f
fc) ( f
fc )
g(t)的频谱为：
矩形脉冲的频谱
G
(
f
)
TS
(
s
in fTs fTs
)e
jfTs
ESa( )
2
G(
f
)
TS
(
s
in fTs fTs
)e
jfTs
G(0) Ts
G(
f
fc )
Ts
2ASK信号的接收系统组成方框图 (a)非相干方式、(b)相干方式
(3) 2ASK信号的频谱
• 2ASK信号的表示：
e0
(t
)
n
ang(t nTs ) cosct s(t) cosct
设e0(t)的功率谱密度为pe(f)、 S(t)的功率谱密度为ps(f)
pe ( f
)
1 4
ps
(
f
fc)
ps ( f fc ) fs p(1 p) G( f fc ) 2 fs2(1 p)2 G(0) 2 ( f fc )
代入得： pE ( f
)
1 4
fs p(1
p)
G( f
fc) 2
G( f
fc) 2
1 4
f
2 s
(1
p)2
G(0) 2 (
f
fc) (
f
fc )
• 当概率P=1/2时，上式为：
这三种形式是： 振幅键控ASK、移频键控FSK、 移相键控PSK。
(a)振幅键控;(b)移频键控;©移相键控
注意 模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制
数字调制是用载波信号的某些离散状态来表 征所传输的信息
6.2 二进制数字调制原理
• 一、二进制振幅键控ASK（通断键控OOK）
• 在2ASK中，载波幅度随着调制信号1和0的取 值而在两个状态之间变化。 二进制幅度键控中最简单的形式称为通——断键 控（OOK），即载波在数字信号1或0的控制下 来实现通或断。OOK信号的时域表达式为
e0
(t
)
an g(t nTs ) cosct
n
g(t)为持续时间为Ts 的矩形脉冲,an为二进制数 字信息，它的取值服从下述关系：
1, an 0,
出现概率为P 出现概率为1-P
令 s(t) an g(t nTs )
n
则 e0 (t) s(t) cosct
为双边带调幅信号的时域表达式
● —— 主要内容
第 六 章 正弦载波数字调制系统
6.1引言
6.2 二 进 制 数 字 调 制 原理
6.3 二 进 制 数 字 调 制 系统的抗噪能比较
6.5 多 进 制 数 字 调 制 系统
6.6 改进的数字调制方 式
6.1 引言
• 数字信号有两种传输方式，一种是基带 传输方式，另一种就是本章要介绍的调 制传输或称为频带传输。
问题
为什么一定要在带通型信道中传输数字信号呢？
原因
是带通型信道比低通型信道带宽大得多，可以采 用频分复用技术传输多路信号； 另外，若要利用无线电信道，必须把低频信号 “变”成高频信号。
已讨论过的问题
以正弦波作为载波的模拟调制系统 现在讨论的问题
以正弦波作为载波的数字调制系统 •与模拟调制一样，数字调制也有调幅、调频、调相 三种形式。
已讨论的问题 数字基带传输系统
• 然而，实际通信中，不少信道都不能直 接传送基带信号。
•在通信系统中实际使用的信道多为带通型，例如各 个频段的无线信道、限定频率范围的同轴电缆等。
而数字基带信号往往具有丰富的低频成分， 只适合在低通型信道中传输（比如双绞线）。
为了使数字信号能在带通信道中传输，必须用基带信 号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参 量随基带信号的变化而变化，采用数字调制方式。
ps ( f
)
fs p(1
p) G(
f
)2
f
2 s
(1
p)2
G(0) 2 (
f
)
pe ( f
)
1 4
ps
(
f
fc)
ps ( f
fc )
ps (
f
)
fs
p(1
p) G(
f
)
2
f
2 s
(1
p)2
G(0)
2 (
f
)
ps ( f fc ) fs p(1 p) G( f fc ) 2 fs2(1 p)2 G(0) 2 ( f fc )