第六章正弦载波数字调制系统

低通滤波器
抽样判决器
定时脉冲
cosωct (b) 相干解调框图
2ASK信号的频谱 e o t a n gt nTS cos c t St cos c t n 设St 功率谱密度为PS f e o t 功率谱密度为PE f 1 E S c S c 设S c 与S c 不重叠 2
6.2.2 二进制移频键控(2FSK)
已调信号的数学表达式 e0(t)= ∑ang(t-nTs)cos(ω1t+φn)+ ∑ang(tn n nTs)cos(ω2t+θn) an= 0 概率 P an= 0 概率 1-P 1 1-P 1 p 产生方法: a 模拟调频法 φnθn不仅与第n个信码有关,且φnθn保 持一定 关系 b 键控法: 载波φnθn与n 无关,相位不连续
T
lim
E T
2
PS f f s p1 p G1 f G 2 f
s 1 s
1 PS f f c PS f f c PE f 4
2 2
g1 t 0 g 2 t gt
m
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6.2 二进制数字调制原理

6.2.1 二进制振幅键控(2ASK) 公式表示: eo(t)=[∑ang(t-nTs)]cosωct n g(t)是持续时间为TS的矩形脉冲 an= 0 概率为P 1 概率为1-P 令S(t)= ∑ang(t-nTs) n eo(t)=S(t)cosωct
产生方法: 1 一般模拟幅度调制方法 2 键控法(OOK)(on-off-keying)
图6.2.2(b) 相干方式
cosω2 t
图6.2.2(c) 过零检测方框图及各点波形
输入
带通
输出
x τ 图6.2.2(d)差分检测法原理方框图
低通
A cos0 t A cos0 ( t ) A2 cos0 cos2 cos0 t cos0 2 A2 输出V 2 cos0 选择 使cos0 0 sin 0 1 A2 V sin 0 2 2 A2 sin 0 2 2 当＜＜1 A2 V - ( ) 2 A2 ( ) 2 0 2 0 2
第六章 正弦载波数字调制系统
引言
二进制数字调制 系统的抗噪声性能
二进制数字 调制原理
二进制数字调制 系统的性能比较
6.1 引言
数字调制信号 三种基本信号形式(二进制) 1. 2ASK 振幅键控(线性调制) 2. 2FSK 移频键控(非线性调制) 3. 2PSK 移相键控

本章重点讨论二进制数字调制系统的 原理及其抗噪声性能
S(t)
乘法器
cosωct (a)
乘法器
e0(t) 载波
e o(t)
图6.1.2
S(t) (b)
1. 2.
OOk信号的两种基本的解调方法: 非相干解调(包络检波法) 相干解调 (同步检测法)
半波或全波 整流器
输入 带通滤波器 低通滤波器 抽样判决器
(a)非相干解调框图
输入 带通滤波器 相乘器
定时脉冲
实践表明 :
当延迟失真为零时，这种方法的检测性能不如 普通鉴频器 2. 有严重延迟失真时，它的性能比鉴频法优越 2FSK一般用于话音频带内低于1200bit/s数据传输 时，在衰落信道中传输数据时，它也被广泛应 用 2FSK信号的频谱分析有许多方法，其中之一 看成 是两个振幅键控信号相叠加
1.
2FSK的功率谱密度为
f pG mf 1 p G mf f mf
2 s s
PS f f s p1 p G f f 1 p
2 2 s
2
G f gt G f TSSa fTS m0 G mf s 0


Fra Baidu bibliotek
1 当p 时 2 TS 2 2 PE f Saf f c TS Saf f c TS 16 1 f f c f f c 16


2ASK的功率谱密度为
1.
2.
3.
结论 2ASK功率谱密度由连续谱和离散谱两部 分组成。 2ASK信号的带宽是基带脉冲波形带宽的 两倍。 OOK信号的第一旁瓣峰值比主峰衰减 14dB。
2 2 s 2
m
Gmf f mf
2 s s

PS f f s p1 p G f f 1 p G 0 f
2
PE f
1 2 2 f s p1 p G f f c G f f c 4 1 2 f s p1 p G 0 f f c f f c 4
波形 a f2=fo-fs f1 =fo+fs
b f2=fo+0.4fs f1=fo-0.4fs
结论1.2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成
两个双边谱叠加 两个载频
2. 两个载频之差较小时，连续谱呈单峰 大 双 3. 2FSK第一个零点带宽:
△f=|f2-f1|+2fs
6.2.3 二进制移相键控及二进制差分相位键 控(2PSK及2DPSK) 2PSK信号形式一般表示为 eo(t)=[∑ang(t-nTs)]cosωct n g(t)是脉宽为TS的单个矩阵脉冲 an= +1 p -1 1-p 在Ｔ码元内eo(t)= cosωct p -cosωct 1-p
2FSK 常用解调法 : 1. 相干检测法 S(t) e0(t) 模拟调频器 2. 非相干检测法 (a) 其他:
3. 4. 5.
鉴频法 过零检测法 差分检测法
~f1
e0(t)
~f2
(b)
图6.2.1调频信号产生框图
带通ω1

包络检波 抽样脉冲 抽样判决器
输出
输入 带通ω2 包络检波
图6.2.2(a) 非相干方式 带通ω1 输入 相乘器 cosω1 t 带通ω2 相乘器 低通 抽样脉冲 抽样判决器 输出 低通