通常采用多进制数字调制系统
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载 波 正 交 的 2PSK 调 制 器 构 成。
b ×
相位选择法产生4PSK
输入 串 /并 变换 逻辑 选相 电路 4 5°1 35 °2 25 °3 15 ° 四相 载波产 生器 带通 滤波 器 输出
在2PSK信号相干解调过程中会产生180°相位模糊。 同样， 对4PSK信号相干解 调也会产生相位模糊问题，并且是0°、 90°、180°和270°四个相位模糊。因此， 在实际中更实用的是四相相对移相调制，即4DPSK方式。
数字信号频带传输
多进制调制
多进制数字调制系统
二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式， 具有较好的抗 干扰能力。由于二进制数字调制系统频带利用率较低，使其在实际应用 中受到一些限制。在信道频带受限时 为了提高频带利用率，通常采用多 进制数字调制系统。其代价是增加信号功率和实现上的复杂性。 由信息传输速率Rb、码元传输速率RB和进制数M之间的关系 可知，在信息传输速率不变的情况下， 通过增加进制数M，可以降低码 元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。 由关系式
2 PSK
－4 0
－6 0 1 2Ts 1 Ts 3 2Ts 2 Ts f－fc
图6－４1 4进值数字相位调制信号功率谱
a
4PSK 信 号 可 以 采用正交调制 的方式产生， 正交调制器可
输入 串/ 并 变换 载波 振荡
× cos ct － 移相 2 sin ct 输出 ＋
以看成由两个
信 道
…
M
检波 器
带通 f1 带通 f2
输出
逻辑 电 路
抽样 判决 器
检波 器
接收 滤波 器
MFSK信号具有较宽的频 带，因而它的信道频带 利用率不高。多进制数 字频率调制一般在调制 速率不高的场合应用
…
检波 器 带通 fM
3 MPSK
MPSK
MPSK信号使用M种不同的相位来对应M进制基带数 字信号的状态。 2PSK、4PSK和8PSK相位配置图如图 所示。
4．17根据 CCITT建议，A 类移相方式中，每个 二进制码元的载波相位相对于基准相位可取值 （ ），B方式中每个码元的载波 B 相 位 相 对 于 基 准 相 位 可 取 值 C （ ）。 A （0，2π） B （0，π） C （± 2/π ） D±π
Rb RB ( B) log 2 M
可以看出，在码元传输速率不变的情况下， 通过增加进 制数M，可以增大信息传输速率，从而在相同的带宽中传输更 多的信息量。 在多进制数字调制中，每个符号时间间隔 0≤t≤Ts ，可能 发送的符号有M种，分别为s1(t)：s2(t)， …， sM(t)。在实际应 用中，通常取M=2N，N为大于1的正整数。 与二进制数字调制系统相类似，若用多进制数字基带信号去 调制载波的振幅、 频率或相位，则可相应地产生多进制数字
（
）方式。
4.7 ． 四 相 绝 对 移 相 调 制 利 用 载 波 的 （ 四种不同 ）相位来表征数字信息。由于 每一种载波相位代表（ ）个二进 2 制码元信息，故每个四进制码元又被称为 （ ）码元。实现QPSK的调制方 双比特 法与2PSK信号一样，也有（ ）和 调相法 （ 相位选择法 ）。
4.8． 多进制数字调制是利用多进制数字基带
信号去调制载波的（
振幅 相位
）、
（
（
频率
）或（
），相应
）调制、
相位
地就有多进制数字（
频率
振幅
）调制以及（
）调
制等三种基本方式。
4.16 ． 2DPSK 方式是利用前后相邻两个码元载 波相位的变化来表示所传送的数字信息，能够 唯一确定其波形所代表的数字信息符号的是 （ ）。 C A 前后码元各自的相位 B 前后码元的相位 之和 C 前后码元之间的相位之差 D 前后码元之 间相位差的2倍
0
5
10
15
20
2530r/d来自BM进制数字振幅调制系统的误码率Pe性能曲线
2 MFSK
2 多进制数字频率调制系统
f1 1 1 2 输入 串 / 并变 换 M 逻 辑 电 路 f2 2 门电 路 相加 器 门电 路
多进制数字频 率调制信号的 带宽近似为
…
fM
门电 路
2 B = f M - f1 + TS
4DPSK信号的产生与解调
4DPSK信号是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。若以前一双比 特码元相位作为参考，Δφn为当前双比特码元与前一双比特码元初相差，则信息编码 与载波相位变化关系如表 6 － 5 所示。 4DPSK信号产生原理图如图 6 － 45 所示。 图 中，串/并变换器将输入的二进制序列分为速率减半的两个并行序列a和b，再通过差 分编码器将其编为四进制差分码， 然后用绝对调相的调制方式实现4DPSK信号。
振幅调制、 多进制数字频率调制和多进制数字相位调制。下
面分别介绍三种多进制数字调制系统的原理。
1 MASK
MASK
多进制数字振幅调制又称多电平调制，它是二进制数字振幅键控方 式的推广。M进制数字振幅调制信号的载波幅度有M种取值，在每个符号 时间间隔Ts内发送M个幅度中的一种幅度的载波信号。M进制数字振幅调 制信号可表示为M进制数字基带信号与正弦载波相乘的形式。
3A 2A A O t 2 3 0 1
TB
四进制数字振幅调制信号的时间波形
Pe 1 1 0－ 1 1 0－ 2 1 0－ 3 1 0－ 4 1 0－ 5 1 0－ 6
当M取不同值时， M进制数字振幅调制系统 总的误码率 Pe 与信噪比 r 关系曲线如图所示。 由此图可以看出，为了得到相同的误码率Pe， 所需的信噪比随M增加而增大。例如，四电 平系统比二电平系统信噪比需要增加约 5 倍。
双比特码元 a b
载波下相位(φn )
0 ０ 1 １
0 １ 1 ０
０° ９０° １８０° ２７０°
4.6. 多进制绝对数字相位调制利用载波的多种 （
不同相位
）来表示数字信息，而多进制相对
不同相位差
（差分）移相则是利用载波的多种（ （
相位模糊 相对移相调制
）
来表示数字信息。由于绝对移相中仍然存在
）的问题，实际通信中大多采用
多相调制信号的产生
在MPSK系统中，进制数M的增加，会使 相位之间的相位差2π/M减小，导致多相 调制系统的可靠性降低。因此在MPSK系 统中， M 的取值不能太大。在实际的数 字通信系统中，最常用的是 4PSK 和 8PSK 。
功率谱密度 /d B 0 4 PSK 8 PSK －2 0
2PSK、4PSK和8PSK信号的单边功 率谱。可以看出，M越大，功率谱 主瓣越窄， 从而频带利用率越高
b ×
相位选择法产生4PSK
输入 串 /并 变换 逻辑 选相 电路 4 5°1 35 °2 25 °3 15 ° 四相 载波产 生器 带通 滤波 器 输出
在2PSK信号相干解调过程中会产生180°相位模糊。 同样， 对4PSK信号相干解 调也会产生相位模糊问题，并且是0°、 90°、180°和270°四个相位模糊。因此， 在实际中更实用的是四相相对移相调制，即4DPSK方式。
数字信号频带传输
多进制调制
多进制数字调制系统
二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式， 具有较好的抗 干扰能力。由于二进制数字调制系统频带利用率较低，使其在实际应用 中受到一些限制。在信道频带受限时 为了提高频带利用率，通常采用多 进制数字调制系统。其代价是增加信号功率和实现上的复杂性。 由信息传输速率Rb、码元传输速率RB和进制数M之间的关系 可知，在信息传输速率不变的情况下， 通过增加进制数M，可以降低码 元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。 由关系式
2 PSK
－4 0
－6 0 1 2Ts 1 Ts 3 2Ts 2 Ts f－fc
图6－４1 4进值数字相位调制信号功率谱
a
4PSK 信 号 可 以 采用正交调制 的方式产生， 正交调制器可
输入 串/ 并 变换 载波 振荡
× cos ct － 移相 2 sin ct 输出 ＋
以看成由两个
信 道
…
M
检波 器
带通 f1 带通 f2
输出
逻辑 电 路
抽样 判决 器
检波 器
接收 滤波 器
MFSK信号具有较宽的频 带，因而它的信道频带 利用率不高。多进制数 字频率调制一般在调制 速率不高的场合应用
…
检波 器 带通 fM
3 MPSK
MPSK
MPSK信号使用M种不同的相位来对应M进制基带数 字信号的状态。 2PSK、4PSK和8PSK相位配置图如图 所示。
4．17根据 CCITT建议，A 类移相方式中，每个 二进制码元的载波相位相对于基准相位可取值 （ ），B方式中每个码元的载波 B 相 位 相 对 于 基 准 相 位 可 取 值 C （ ）。 A （0，2π） B （0，π） C （± 2/π ） D±π
Rb RB ( B) log 2 M
可以看出，在码元传输速率不变的情况下， 通过增加进 制数M，可以增大信息传输速率，从而在相同的带宽中传输更 多的信息量。 在多进制数字调制中，每个符号时间间隔 0≤t≤Ts ，可能 发送的符号有M种，分别为s1(t)：s2(t)， …， sM(t)。在实际应 用中，通常取M=2N，N为大于1的正整数。 与二进制数字调制系统相类似，若用多进制数字基带信号去 调制载波的振幅、 频率或相位，则可相应地产生多进制数字
（
）方式。
4.7 ． 四 相 绝 对 移 相 调 制 利 用 载 波 的 （ 四种不同 ）相位来表征数字信息。由于 每一种载波相位代表（ ）个二进 2 制码元信息，故每个四进制码元又被称为 （ ）码元。实现QPSK的调制方 双比特 法与2PSK信号一样，也有（ ）和 调相法 （ 相位选择法 ）。
4.8． 多进制数字调制是利用多进制数字基带
信号去调制载波的（
振幅 相位
）、
（
（
频率
）或（
），相应
）调制、
相位
地就有多进制数字（
频率
振幅
）调制以及（
）调
制等三种基本方式。
4.16 ． 2DPSK 方式是利用前后相邻两个码元载 波相位的变化来表示所传送的数字信息，能够 唯一确定其波形所代表的数字信息符号的是 （ ）。 C A 前后码元各自的相位 B 前后码元的相位 之和 C 前后码元之间的相位之差 D 前后码元之 间相位差的2倍
0
5
10
15
20
2530r/d来自BM进制数字振幅调制系统的误码率Pe性能曲线
2 MFSK
2 多进制数字频率调制系统
f1 1 1 2 输入 串 / 并变 换 M 逻 辑 电 路 f2 2 门电 路 相加 器 门电 路
多进制数字频 率调制信号的 带宽近似为
…
fM
门电 路
2 B = f M - f1 + TS
4DPSK信号的产生与解调
4DPSK信号是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。若以前一双比 特码元相位作为参考，Δφn为当前双比特码元与前一双比特码元初相差，则信息编码 与载波相位变化关系如表 6 － 5 所示。 4DPSK信号产生原理图如图 6 － 45 所示。 图 中，串/并变换器将输入的二进制序列分为速率减半的两个并行序列a和b，再通过差 分编码器将其编为四进制差分码， 然后用绝对调相的调制方式实现4DPSK信号。
振幅调制、 多进制数字频率调制和多进制数字相位调制。下
面分别介绍三种多进制数字调制系统的原理。
1 MASK
MASK
多进制数字振幅调制又称多电平调制，它是二进制数字振幅键控方 式的推广。M进制数字振幅调制信号的载波幅度有M种取值，在每个符号 时间间隔Ts内发送M个幅度中的一种幅度的载波信号。M进制数字振幅调 制信号可表示为M进制数字基带信号与正弦载波相乘的形式。
3A 2A A O t 2 3 0 1
TB
四进制数字振幅调制信号的时间波形
Pe 1 1 0－ 1 1 0－ 2 1 0－ 3 1 0－ 4 1 0－ 5 1 0－ 6
当M取不同值时， M进制数字振幅调制系统 总的误码率 Pe 与信噪比 r 关系曲线如图所示。 由此图可以看出，为了得到相同的误码率Pe， 所需的信噪比随M增加而增大。例如，四电 平系统比二电平系统信噪比需要增加约 5 倍。
双比特码元 a b
载波下相位(φn )
0 ０ 1 １
0 １ 1 ０
０° ９０° １８０° ２７０°
4.6. 多进制绝对数字相位调制利用载波的多种 （
不同相位
）来表示数字信息，而多进制相对
不同相位差
（差分）移相则是利用载波的多种（ （
相位模糊 相对移相调制
）
来表示数字信息。由于绝对移相中仍然存在
）的问题，实际通信中大多采用
多相调制信号的产生
在MPSK系统中，进制数M的增加，会使 相位之间的相位差2π/M减小，导致多相 调制系统的可靠性降低。因此在MPSK系 统中， M 的取值不能太大。在实际的数 字通信系统中，最常用的是 4PSK 和 8PSK 。
功率谱密度 /d B 0 4 PSK 8 PSK －2 0
2PSK、4PSK和8PSK信号的单边功 率谱。可以看出，M越大，功率谱 主瓣越窄， 从而频带利用率越高