二进制相移键控(2PSK)

n

二进制相移键控（2PSK

2PSK 言号的表达式

在2PSK 中，通常用初始相位0和 分别表示二进制“1”和“ 0” 因此，2PSK 言号的时域表达式为

S 2PSK (t

)

A COS (衣 n )

因此，上式可以改写为

由于两种码元的波形相同，极性相反，故 2PSK 信号可以表述为一个 双极性全占空矩形脉冲序列 与一个正弦载波的相乘：

S 2PSK (t) ft COS c t

f(t) a n g(t nT s )

式中,

n

表示第n 个符号的绝对相位:

0,发送“1”时 ,发送“0”时

S 2PSK (t)

A COS c t,

概率为P

A COS c t,概率为1 P

式中:

这里，g （t ）是脉宽为二的单个矩形脉冲，而a n 的统计特性为：

1, 概率为P 1,概率为1 P

即发送二进制符号“1”时（a n 取+1）, S 2PS （t ）取0相位；发送二进制 符号“0”时（a n 取-1），S 2Ps 〈t ）取 相位。这种以载波的不同相

键控法

位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式, 称为二进制绝对相移

方式。

2PSK 言号的调制

模拟调制的方法

WVX/

单/双

cos t

180移相f

(t)

2PSK 言号的解调

2PSK只能采用相干解调,

因为发” 0”或发” 1”时，其采用相位变化携带信

息。

具体地说：

其振幅不变（无法提取不同的包络）；频率也不变（无法用滤波器分开）。

S(t

)

d F器输出COS t b

2PSK 的“倒n 现象”或“反向工作”

(b)

波形图中，假设相干载波的基准相位与 2PSK 信号的调制载波的基准 相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在2PSK 信号的载波恢复 过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能 同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字 基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“

1”变为“ 0”，“0”

10 11 {an}

------- — ---------------- ---------- t

2PSK 信号「

本地载波 —一—一

x(t) 1 0 1 1

1

'A

1

I

/>

V H

1

/v>

II

II

III

_

-----

定时脉冲 抽样值

{a n }

定时脉冲 抽样值

i o ri 1

At

{a n }

(c)

k t —t

{a n } 2PSK 信号 本地载波

z(t)

—t

变为“ 1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK方

式的“倒n”现象或“反相工作”。这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。

为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPS）体制。

功率谱密度

2ASK S2ASK（t）f t cos」

A cos c t, 概率为P

A cos c t,概率为1 P

可知，两者的表示形式完全一样，区别仅在于基带信号f（t）不同（& 不同），前者为单极性，后者为双极性。因此，我们可以直接引用2ASK 信号功率谱密度的公式来表述2PSK信号的功率谱，即：

P2PSK （ f ）1

4P s（f f c） P s（f f c）

比较2ASK言号的表达式和2PSK B号的表达式: 2PSK S2PSK （t）

应当注意，这里的P S(f)是双极性矩形脉冲序列的功率谱。双极性的全占空矩形随机脉冲序列的功率谱密度为：

P s f 4f s P(1 P)G(f)2 f s2(1 2P)2G(0)2 (f) 将其代入上式，得：

2 2 1 2 22

F2PSK f s P(1 P) G(f f c) G(f f c) - f s (1 2P) |G(0) (f 若P =1/2，并考虑到矩形脉冲的频谱：G(f) T s Sa( fT s)

则2PSK言号的功率谱密度为：f c) (f f c)

G(0) T s

T s sin (f f c)T s

(f f c)T s

功率谱密度曲线

P2PSK f

s

从以上分析可见，二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK勺十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在于当P=1/2 时，其谱中无离散谱（即载波分量），此时2PSK言号实际上相当于抑制载波的双边带信号。因此，它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号