数字信号的频带传输
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
2、2ASK调制与解调
(a)
开关
载波 发生器
S
e(t)
s(t)
(b()a)
1 图 40-4 AS1K波形1产生器0 框图0
(1) 产生 二进制振幅键控信号的产生方
法(调制方法)有两种,如图4-4所示。 其中,图(a)采用模拟调制方式的 ASK调制方法。相乘器将数字基带信 号(单极性NRZ码)和高频载波相 乘,得到ASK信号;图(b)采用数 字键控方法,由数字基带信号去控制 一个开关电路。当出现1码时开关S闭 合,有高频载波输出;出现0码时开 关S断开,无高频载波输出。
对于含有载波分量的ASK信号,可以采用包络检波法解调。 对于抑制载波的双边带(DSB)信号和单边带(SSB)则 只能采用相干解调,需要载波同步信号。
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
输入
带 通 滤波 器
半 波 或全 波 整流器
低 通 滤波 器
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4.1 数字调制与解调
4.1 数字调制与解调
和模拟调制相似,数字调制所用的载波一般也是连续的正 弦型信号,但调制信号则为数字基带信号。理论上讲,载波形 式可以是任意的(比如三角波、方波等),只要适合在带通信 道中传输即可。之所以在实际通信中多选用正弦型信号,是因 为它具有形式简单、便于产生和接收等特点。与模拟调制中的 幅度调制、频率调制和相位调制相对应,数字调制也分为三种 基本方式:幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控 (PSK)。
第4章 数字信号的频带传输
4.1 数字调制与解调 4.2 频分多路复用 4.3 扩频技术
本章安排4次理论课,2次实验和1次习题课
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第4章 数字信号的频带传输
前面我们已经学习了数字信号的基带传输,知道 数字基带信号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),但是在通信系统中实际 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。为了使数字信号能在带 通信道中传输,必须采用数字调制方式。搬到频谱较 高的信道上进行传输。这就是我们今天要学习的数字 信号的频带传输。
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4.1 数字调制与解调
所谓“键控”是指一种如同“开关”控制的调制 方式。比如对于二进制数字信号,由于调制信号只有 两个状态,调制后的载波参量也只能具有两个取值, 其调制过程就像用调制信号去控制一个开关,从两个 具有不同参量的载波中选择相应的载波输出,从而形 成已调信号。“键控”就是这种数字调制方式的形象 描述。
抽样判决器 输出
输入
带 通 滤波 器
(a)Hale Waihona Puke Baidu包 络 检 波
相乘器
低 通 滤波 器
定 时 脉冲 抽样判决器 输出
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cosct (b) 相 干 解 调
定 时 脉冲
图4-5 2ASK解调器
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
3、2ASK信号的频谱 ASK信号实际上是信码的单极性NRZ波形与高频载波的
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
4 1、信.号波形
图 4-3 所示是一个ASK
信号波形的例子。正弦载
波受到信码控制。当信码
为1时,ASK的波形是若干
个周期的高频等幅波(图
中为1个周期);当信码为
0时,ASK信号的波形是零
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4.1 数字调制与解调
根据已调信号的频谱结构特点的不同,数字调制 也可分为线性调制和非线性调制。在线性调制中,已 调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同,只不 过是频率位置搬移了;在非线性调制中,已调制信号 的频谱结构与基带信号的频谱结构不同,不是简单的 频谱搬移,而是有其他新的频率成分出现。振幅键控 属于线性调制,而移频键控和移相键控属于非线性调 制。这些特点与模拟调制是相同的。
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
(2) 解调 和模拟常规调幅信号的解调一样,2ASK信号也有包络检波
和相干解调两种方式,两种解调器的方框图如下页图所示。由 于被传输的是数字信号1和0,因此,在每个码元持续期间要用 抽样判决电路对低通滤波器的输出作一次判决以确定信号取值。 相干解调需要在接收端产生一个本地的相干载波,由于设备复 杂,因此相干解调在2ASK系统中很少使用。
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第4章 数字信号的频带传输
那么为什么一定要在带通型信道中传输 数字信号呢?
主要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。
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电平。
图4-3 ASK信号波形
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s(t)
4.1.1 二进制振(幅a) 键控(2ASK)
4
1
0
1
1
0
0
1
. s(t)
t
Tb
载波 信号
t
2ASK信号
t
高频等幅波的3(个b)周期的 ASK的波形
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相乘。我们知道二进制NRZ波形的频谱如书上P58图4-6(a)所 示,乘法器可以使信号的频谱搬移到载波的两边,因此可得到 ASK信号的频谱如图4-6(b)所示,从中可以得到一个重要的结 论:ASK信号的频带宽度是基带信号的2倍。
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
PB( f )
(a)
-fs 0 fs
f
PASK( f )
(b)
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- fc-fs -fc - fc+fs 0
fc-fs fc fc+fs
2ASK信号的功率谱
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f
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4.1.1 二进制振幅键控(2ASK)
2ASK信号的带宽Bs=2fs,fs为基带信号的带宽,在数量上 与基带信号的码元速率Rs相同。这说明2ASK信号的传输带宽是