通信原理樊昌信课件第七章数字带通传输系统
樊昌信通信原理第7章 数字调制(7版)
1
式中，n1c(t) 和 n2c(t) 均为低通型高斯噪声，( 0，
n
2
)
判决 规则
x1 > x2 时，判为“1” x1 x2 时，判为“0”
x1 (t )
定时 脉冲 抽样 判决器 输出
Pe
发 “1” 错判为“0”的概率为
x2 ( t )
P(0 /1) P( x1 x2 ) P( x1 - x2 0)
带通 滤波器
1
相乘器
低通 滤波器 定时 脉冲 低通 滤波器
x1 (t )
抽样 判决器 输出
发送端
信道
yi ( t )
带通 滤波器
y1 (t )
2 cos 1t
相乘器
sT (t ) ni (t )
Pe
2
x2 ( t )
y2 (t )
2 cos 2t
发“1”时：
y1 (t ) a cos 1t n1 (t )
b0 =b / n 归一化门限值 发“0”错判为“1”的概率为
P (1 / 0) P (V b) f 0 (V )dV
b
b
2 2 V V 2 / 2 n2 b2 / 2 n b0 /2 e dV e e n2
系统的总误码率为
Pe P (1) P (0 / 1) P (0) P (1 / 0)
K
a = kA
发“1”时 发“0”时
ni (t )
a cos c t ni (t ) yi (t ) ni (t ) 0
a cos c t n(t ) y (t ) n(t ) 0
发“1”时 发“0”时
樊昌信版通信原理课件
数字信号的表示与处理
数字信号的表示方法：包括模拟信号的抽样、量化、编码等过程，以及数字信号的二进制表示 形式。
数字信号的处理方法：包括数字信号的滤波、调制解调、编码解码等处理技术，以及数字信号 处理在通信系统中的应用。
数字信号的传输方式：包括数字信号的传输码型、传输速率、传输距离等，以及数字信号在光 纤、无线等传输介质中的传输特性。
通信原理的基本原理与概念
通信系统的基本组成
信号的传输方式
信号的调制与解调
信道容量与香农定理
樊昌信版通信原理的特点与优势
内容丰富：涵盖了通信原理 的各个方面，包括信号分析、 信道特性、调制解调、编码 解码等。
结构清晰：采用模块化的方式 组织内容，使得学习更加系统 化、条理化。
理论性强：注重理论推导和 证明，对于通信原理的核心 概念和原理进行了深入的探 讨。
实践性强：通过大量的例题和 实验，帮助学生更好地理解和 掌握通信原理的应用。
语言简洁：用简洁明了的语言 描述复杂的概念和原理，使得 学习更加轻松愉快。
樊昌信版通信原理的应用与发展
樊昌信版通信原理的应用领域 樊昌信版通信原理在通信系统中的应用 樊昌信版通信原理在无线通信中的应用 樊昌信版通信原理的发展趋势与未来展望
因果系统与非因 果系统
线性时不变系统
定义：满足线性 性和时不变性的 系统
特性：具有叠加 性和比例性，满 足齐次性和可逆 性
描述方式：常系 数线性微分方程 或差分方程
分类：连续时间 系统和离散时间 系统
Part Four
模拟通信原理
调制的基本概念
调制的作用：将低频信号转换 为高频信号，以便传输
调制的方式：调幅、调频、调 相
数字信号的接收与处理：包括数字信号的接收、解码、解调等处理过程，以及数字信号处理在 接收系统中的应用。
通信原理樊昌信版第7章数字带通传输系统(1)
* 2 n
14
a P (0 ) b ln 2 a P ( 1 ) 若发送“1”和“0”的概率相等，则最佳判决 门限为: b* = a / 2
* 2 n
此时，2ASK信号采用相干解调(同步检测)时 系统的误码率为 r 1
21
最佳门限 可得
Pe 0 最佳门限也可通过求极值的方法得到，令 b
P ( 1 ) f ( b ) P ( 0 ) f ( b ) 1 0
* *
( b)f0( b) 当P(1) = P(0)时，有 f 1
* *
即f1(V)和f0(V)两条曲线交点处的包络值V就 是最佳判决门限值，记为b*。 b*和归一化最佳 门限值b0*的关系为b* = b0*n 。由f1(V)和f0(V) 的公式和上式，可得出
* ab a2 r 2 lnI0 2 2 σn σn
第 7 章 数字带通传输系统
§ 7.0 引言 § 7.1 二进制数字调制原理 § 7.2 二进制数字调制系统抗噪声性能 § 7.3 二进制数字调制系统的性能比较
1
7. 2 二进制数字调制系统的抗噪声性能
7.2.1 2ASK 系统的抗噪声性能
7.2.2 2FSK 系统的抗噪性能
7.2.3 2PSK 及 2DPSK 系统的抗噪性能
n(t)是高斯白噪声ni(t)经过带通滤波器的输出。 n(t)为窄带高斯噪声，其均值为0，方差为n2， 且可表示为
n ( t ) n ( t ) cos t n ( t ) sin t c c s c
6
发 送 端
信 道
带 通 滤 波 器
樊昌信 通信原理 课件
二进制数字信号的传
二进制数字信号
由0和1组成的数字信号，是数字通信中最基本的信号形式。
二进制信号的传输方式
通过数字信号传输线路，将二进制信号进行传输。
二进制信号的传输速率
指单位时间内传输的二进制位数，是衡量数字通信系统性能的重要 指标之一。
多进制数字信号的传
多进制数字信号
除二进制外的其他进制数字信号，如四进制、 八进制等。
03
调幅信号的缺点是抗干 扰能力较差，信号质量 容易受到噪声和干扰的 影响。
04
调幅信号广泛应用于广 播、电视、无线电通讯 等领域。
调频（FM）通信系统
调频（FM）通信系统是一种通过改变载波信号的频率 来传递信息的方式。
调频信号的缺点是接收设备相对复杂，成本较高。
调频信号的优点是抗干扰能力强，信号质量稳定，适用 于短距离传输。
数字信号传输实验
总结词
掌握数字信号传输的基本原理和技术 。
详细描述
通过实验，学生将学习如何进行数字 信号的传输和处理，了解数字信号的 调制解调、同步、纠错编码等关键技 术，以及数字信号传输在通信系统中 的应用和优势。
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樊昌信《通信原理》课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目录
• 绪论 • 信号与频谱 • 模拟通信系统 • 数字通信系统 • 信道编码与差错控制 • 通信原理实验
01
绪论
通信系统的基本概念
通信系统定义
通信系统是实现信息传输与交换的系 统的总称，它由信源、信道和信宿组 成。
信息与信号
模拟信号与数字信号
模拟信号是连续变化的信号，而数字 信号则是离散的信号。
码等。
线性分组码
通信原理第六版(樊昌信)第7章 数字带通传输系统
通信原理第7章数字带通传输系统●概述⏹ 数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。
⏹ 数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传输系统。
⏹数字调制技术有两种方法：◆ 利用模拟调制的方法去实现数字式调制； ◆ 通过开关键控载波，通常称为键控法。
◆ 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控⏹数字调制可分为二进制调制和多进制调制。
●7.1 二进制数字调制原理⏹7.1.1 二进制振幅键控(2ASK ）◆基本原理：☐“ 通- 断键控(OOK)” 信号表达式☐波形振幅键控 频移键控 相移键控⎩⎨⎧-=”时发送“以概率，”时发送“以概率0P 101P t,Acos )(c OOK ωt e 11()s t 载波2ASK◆2ASK 信号的一般表达式其中T s － 码元持续时间；g (t ) － 持续时间为T s 的基带脉冲波形，通常假设是高度为1 ，宽度等于T s 的矩形脉冲；a n － 第N 个符号的电平取值，若取则相应的2ASK 信号就是OOK 信号。
◆2ASK 信号产生方法➢模拟调制法（相乘器法）➢键控法◆2ASK 信号解调方法☐☐ 相干解调( 同步检测法)()tt s t e c ωcos )(2ASK =∑-=ns n nT t g at s )()(⎩⎨⎧-=PP a n 1,0,1概率为概率为))开关电路2e 2e☐非相干解调过程的时间波形◆功率谱密度2ASK 信号可以表示成式中 s (t ) －二进制单极性随机矩形脉冲序列 设：P s (f ) － s (t ) 的功率谱密度P 2ASK (f ) － 2ASK 信号的功率谱密度 则由上式可得由上式可见，2ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱P s (f ) 的线性搬移（属线性调制）。
知道了P s (f ) 即可确定P 2ASK (f ) 。
由6.1.2节知，单极性的随机脉冲序列功率谱的一般表达式为式中 f s = 1/T s G (f ) － 单个基带信号码元g (t )的频谱函数。
通信原理第7章(樊昌信第七版)PPT课件
B 方式
225° 315° 45° 135°
矢量图
10
11
01
A方式
00 参考相位
01 a(0)
00
B方式
第15页/共46页
b(1) 11 a(1)
10 b(0)
双比特码元 ab
a 0（−1） 1（+1） 1（+1） 0（−1）
b 0（−1） 0（−1） 1（+1） 1（+1）
波形
10
11
00
输入 滤波器
sin ct
x
载波 恢复
低通 x1(t) 抽样
滤波器
判决
位定时
低通
抽样
滤波器 x2 (t) 判决
a
并/串 变换 输出
b
存在问题：存在900的相位模糊（0, 90, 180, 270）
解决方案：采用四相相对相位调制，即QDPSK。
第19页/共46页
QPSK 特点：
01
相位跳变：0°,± 90°,± 180°
MFSK信号占用较宽的频带，信道频带利用率不高。
B
fM
f1
2 TB
MFSK一般用于 调制速率(1/TB) 不高的衰落信道 传输场合。
第11页/共46页
§7.4.3 多进制相移键控 （MPSK） 1 基本概念
利用载波的M种不同相位表示数字信息。 信号矢量图（星座图）：
第12页/共46页
随着M的增加，多相制信号可以在相同的带宽中传输 更多比特的信息，从而提高频带利用率。
Pe
M 1 er/2 2
Pe
rb r / log2 M
——每比特的信噪功率比
第40页/共46页
樊昌信《通信原理》(第7版)配套题库【章节题库7-9章】【圣才出品】
【答案】2Pe（1－Pe） 【解析】码反变换器的功能是将相对码变为绝对码。只有当码反变换器的两个相邻输入 码元中，有一个且仅有一个码元出错时，其输出码元才会出错。设码反变换器输入信号的误 码率是 Pe，则两个码元中前面码元出错且后面码元不错的概率是 Pe（1－Pe），后面码元出 错而前面码元不错的概率也是 Pe（1－Pe）。所以，输出码元发生错码的误码率为 2Pe（1－ Pe）。
7．先将矩形基带信号采用滚降系数为 0.5 的滚降滤波器滤波，然后采用 8PSK 调制方
式实现无码间干扰传输。若传输速率为 30kb／s，需要占用的信道带宽为______。
【答案】15kHz
【解析】对滚降系数α＝0.5，8PSK 无码间干扰传输，传输速率为 30kb／s 的信号，
其需要占用的信道带宽为 B = (1+a )Rb = (1+ 0.5)30 = 15kHz 。
2ASK
在相干解调下的误码率为
Pe
=
1 2
骣
erfc
琪 琪
桫
r 4
；
( ) 2PSK
在相干解调下的误码率为
Pe
=
1 2
erfc
r；
2FSK
在相干解调下误码率为
Pe
=
1 2
骣
erfc
琪 琪
桫
r 2
；
故采用相干解调方式时，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK、
2DPSK、2FSK、2ASK。
2．相同传码率条件下，下面四种方式中，（ ）的频带利用率最低。
(完整版)通信原理——第七章
获得振幅键控、频移键控和相移键控三种基本的数字调制方式。
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
(a) 振幅键控 （ASK）
(b) 频移键控
(FSK) 正弦载波的三种键控波形
(c) 相移键控
(PSK)
绝对相移键控PSK 相对相移键控DPSK
7.1 二进制数字调制原理
7.1.1 二进制振幅键控（2ASK）
1
0
0
1
s(t)
课件
第7章
数字带通传输
通信原理（第7版） 樊昌信 曹丽娜 编著
本章内容:
第7章 数字调制
7.1 二进制数字调制原理 2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK
7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能
7.3 二进制数字调制系统的性能比较
7.4 多进制数字调制原理（了解）
7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能（×）
➢ 数字调制：用数字信号控制载波某个参数的过程 ➢ 用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号 。 ➢ 数字带通传输系统（或 数字频带传输系统）：包括调制和解调过程的数
字传输系统 ➢ 调制的作用：
将信号频谱搬移至最佳频段 多路复用，高效利用信道 提高传输质量
数字调制方式：用数字基带信号改变 正弦型载波 的 幅度、频率 或 相
1. 2ASK基本原理
Ts
t
振幅键控是利用载波的幅度变化来
载波
t
传递数字信息，而其频率和初始相
位保持不变。
2ASK
t
2ASK信号的一般表达式可以写为
e2ASK (t) s(t) cosct 单极性
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
实验二：数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统，包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二：数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式，如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器，将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码，其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则，而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当，但纠错能力更强，可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中，使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步；插入导频法在发送端插入一个导频 信号，接收端利用导频信号进行同步；同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码（RZ）
在码元间隔内电平回归到零，有利于时钟提取。
差分码（Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息，抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示，可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等， 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。
樊昌信《通信原理》(第7版)章节题库(数字带通传输系统)【圣才出品】
第7章 数字带通传输系统一、选择题1．在抗加性高斯白噪声方面，性能最好的调制制度是（ ）。
A ．2FSK B ．2ASK C ．2PSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】对于相同的解调方式，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2．相同传码率条件下，下面四种方式中，（ ）的频带利用率最低。
A ．2ASK B ．2PSK C ．2FSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】在相同传码率的条件下，2222ASK PSK DPSK B B B B T ===，2212FSK BB f f T =-+，传输带宽越宽，频带利用率越低，所以2FSK 的频带利用率最低。
3．在数字调制系统中，采用8PSK 调制方式传输，无码间干扰时能达到的最高频带利用率是（ ）。
A ．1Baud ／HzB ．2Baud ／HzC ．3Baud ／HzD ．4Baud ／Hz 【答案】A【解析】对所有的调制信号，最大频带利用率均为ηB ＝1Baud/Hz 。
二、填空题1．2DPSK 、2ASK 、2PSK 和2FSK 采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能的优劣顺序为______。
【答案】2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK【解析】数字调制系统的抗噪声性能通过系统在信道噪声干扰下的总误码率表征。
2DPSK 在相干解调下的误码率为e P erfc=；2ASK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2PSK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2FSK 在相干解调下误码率为12e P erfc =； 故采用相干解调方式时，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2．BPSK 采用相干解调时可能出现“反向工作”现象的原因是______；解决方案是______。
【答案】接收端提供的本地载波有180o 相位模糊；采用2DPSK【解析】在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
樊昌信《通信原理》(第6版)(课后习题 数字带通传输系统)【圣才出品】
第7章 数字带通传输系统7-1 设发送的二进制信息为1011001，试分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。
解：OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图如图7-1所示。
图7-1 信号波形7-2 设某OOK 系统的码元传输速率为1000B ，所用的载波信号为Acos(4×106t)：π(1)每个码元中包含多少个载波周期？(2)求OOK 信号的第一零点带宽。
解：（1）根据题意可知，码元周期为：3110T s R-==载波频率为：66410210 Hz 2c f ππ⨯==⨯载波周期为：610510c cT .s f -==⨯所以每个码元中包含载波周期数为：。
2000cT T =（2）由OOK 信号的频谱特点知，OOK 信号的第一零点带宽为：。
22000 Hz B R ==7-3 设某2FSK 传输系统的码元传输速率1000B ，已调信号的载頻为1000Hz 或2000Hz 。
发送数字信息为011010：（1）试画出一种2FSK 信号调制器原理框图，并画出2FSK 信号的时间波形；（2）试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的调制解调器？（3）试画出2FSK 信号的功率谱密度示意图。
解：（1）可以采用键控法实现2FSK 信号的调制，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源和进行选通，使其在每一个码元期间1f 2f sT 输出或两个载波之一，原理框图如图7-2所示：1f 2f 图7-2设“1”码对应载频，“0”码对应载频，由于码元传输速11000f Hz =22000f Hz =率，故在2FSK 信号的时间波形中，每个“1”码元时间内含1个载波周期，1000b R B =“0”码无时间内含2个载波周期，得“011010”2FSK 信号的时间波形如图7-3所示：图7-3（2）由（1）知，两个载波的载频间隔＝1000Hz 较小，信号的频谱重12f f f ∆=-叠严重，若采用非相干解调，上下支路会有较大干扰，又因为表示“1”和“0”的两个信号正交，故可以采用相干解调，抑制正交分量。
通信原理樊昌信PPT课件
0
t
(a) 话音信号
0
t
(b) 抽样信号
图1-2 模拟信号
第1章 绪论
数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如电 报信号、计算机输入输出信号：
码元
t
0
t
(a) 二进制信号
(b) 2PSK信号
图1-3 数字信号
通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号， 相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
2．难点： 在掌握理论推导的基础上，弄清其物理意义
有部分随机信号分析的方法
大量采用付立叶变换的谱分析方法
3．方法： 抓住系统框图，理清分析思路
弄清推导思路，学会分析方法
深入领会结论，灵活应用解题
提倡简单预习，重听更重思考
认真完成作业，障碍及时清扫
§0.3参考书
1． 《现代通信原理》 清华 曹志刚
2． 《通信原理》
第1章 绪论
若用熵的概念来计算：
H
3 8
log
2
3 8
1 4
log
2
1 4
1 4
log
2
1 4
1 8
log
2
1 8
1.906 （比特 / 符号）
则该消息的信息量
I 571.906 108.64 (b)
以上两种结果略有差别的原因在于，它们平 均处理方法不同。前一种按算数平均的方法，结果可 能存在误差。这种误差将随着消息序列中符号数的增 加而减小。
若a = e，信息量的单位称为奈特(nat)，
若 a = 10，信息量的单位称为哈特莱(Hartley) 。
第7章《通信原理》樊昌信_第六版
第7章数字带通传输系统
相干解调
带通 滤波器 低通 滤波器 定时脉冲
1
相乘器
e2 FSK (t )
cos 1t cos 2 t
带通 滤波器
输出
抽样 判决器
2
相乘器
低通 滤波器
第7章数字带通传输系统
其他解调方法：比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。 下图给出了过零检测法的原理方框图及各点时间波形。
G(0) TS
2
当概率P =1/2时，并考虑到
则2ASK信号的功率谱密度为 Ts sin ( f f c )Ts P2 ASK ( f ) 16 ( f f c )Ts
sin ( f f c )Ts ( f f c )Ts
2
第7章数字带通传输系统
典型波形：
1
(a )2FSK信号
0
1
0
t
（b) s1 t cos 1t
t
(c) s2 t cos 2t
1
t
第7章数字带通传输系统
e2FSK (t ) an g (t nTs ) cos(1t n ) a n g (t nTs ) cos(2 t n ) n n 式中 g(t) － 单个矩形脉冲，
t
Ts
b
t
c
t
d
t
e
1
0
0
1
1
t
第7章数字带通传输系统
但是，由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模 糊; 2PSK 方式的“倒π”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。 为了解决上述问题，可以采用7.1.4节中将要讨论的差分相移 键控（DPSK）体制。
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复习数字调制解调所在位置
信
信 源
信 道
数 字
源 编 编调
信道
数信信
字道源 信 解译译 宿
码 码制
调码码
噪声源
数字通信系统框图
§7.1 二进制数字调制原理及频谱特征
▪ §7.1.1 二进制振幅键控(2ASK/即2进制数字 调幅)
（1）2ASK波形
eOOK (t) Ac0o，sct,
以概率P 发送“1”时 以概率1 P 发送“0”时
s(t)
t
s (t )
t
Acos(1t+θ1)
t
间接实现(续)
(b)
Acos(2t+θ2)
t
As(t)cos(1t+θ1)
t
As(t) cos(2t +θ 2 )
t
2FSK信 号
t
(4)2FSK的解调
▪ 相干解调 ▪ 非相干解调
➢ 包络检波法 ➢ 过零检测法
2FSK相干解调法
输入 yi(t)
1
▪ 直接调制法（采用模拟调频电路）
优点：可实现相位连续
(3)2FSK的调制
▪ 间接实现
(a)
～1
Acos(1t+1) 门电路1 As(t)cos(1t+1)
基带信 s(t) 号输入
～2 Acos(2t+θ2)
反相器
2FSK信
＋号
s(t)
门 电 路2 As(t) cos(2t +θ 2 )
1 011 001 ak
P2FSK (
f
)
Ts
sin (
16 ( f
f f1 )Ts f1 )Ts
2
sin ( f f1 )Ts ( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ f1 )Ts
通信原理
第七章 数字带通传输系统
本章结构
▪ §7.1 二进制数字调制原理及频谱特征 ▪ §7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 ▪ §7.3 二进制数字调制系统的性能比较
第7章数字带通传输系统
▪ 概述
➢ 数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信 号）的过程。
➢ 数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传 输系统。
» 2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍，若只计谱的 主瓣（第一个谱零点位置），则有
式中 fs = 1/Ts
B2 ASK 2 f s
即，2ASK信号的传输带宽是码元速率的两倍。
(6)2ASK的带宽和频带利用率
带宽：B2ASK 2 fs 2RB
频带利用率2ASK
RB B2 ASK
RB 2 RB
n
t
(2)2FSK的表达式
即e2FSK (t) [ an g(t nTs )]cos1t
n
[ an g(t nTs )]cos2t
n
式中 g(t) － 单个矩形脉冲，
Ts － 脉冲持续时间；
1,
an
0,
概率为P 概率为1 P
1, 概率为1 P
an
0,
概率为P
(3)2FSK的调制
e2 ASK (t)
带通 滤波器
相乘器
低通 滤波器
c os ct
➢ 非相干解调（包络检波法）
输出 抽样 判决器
定时 脉冲
e2 ASK (t)
带通
a
全波
b
低通
c
抽样
d
滤波器
整流器
滤波器
判决器
输出
定时 脉冲
2ASK的相干解调
× e2 ASK (t)
低通滤波
抽样判决
cos ct
t
t
t
2ASK的非相干解调
➢ 数字调制技术有两种方法： 利用模拟调制的方法去实现数字式调制； 通过开关键控载波，通常称为键控法。 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
振幅键控
频移键控
相移键控
➢ 数字调制可分为二进制调制和多进制调制。
复习调制的分类
模拟调制
t
正弦波调制
调制
数字调制
脉冲调制
t
(5)2FSK的功率谱密度
e2FSK (t) e1(t) e2(t) s(t) cos1t s(t) cos2t
以1为中心的2ASK 以2为中心的2ASK
P2FSK(f)= P1(f) + P2(f)
P1(f)=
1 4
[Ps(f+f1)+Ps(f-f1)]
P2(f)=
1 4
[Ps(f+f2)+Ps(f-f2)]
抽样脉 冲
包络 y2(t) 检波器
v1(t) 输出
抽 样 s(t) 判别器
v2(t)
(a)
y1(t)
y2(t)
v1(t)
v2(t) 取样脉
冲 s(t)
t
t t
t
t
t
1
0
1
1
t (b)
2FSK过零检测法(属于非相干解调)
a
限幅
e2FSK (t)
b
c
微分
d
整流
脉冲 e
展宽
f
低通
输出
直流分量的大小和 信号频率的高低成 正比。
e2 ASK (t) 包络检波
低通滤波
抽样判决
t
(5)2ASK的功率谱密度
▪ 因为2ASK由单极性不归零波乘以载波而得 到,所以其功率谱密度为
2ASK的功率谱密度图：
单极性不归零波功率谱
P2ASK f
f
fc
fc -2fs fc fs fc fc fs fc 2fs
2ASK功率谱
– 从以上分析及上图可以看出： »2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成；连续 谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波 分量确定。
带通滤波 y1(t) 器
2
带通滤波 y2(t) 器
乘法器
cos1t
乘法器
低 通 滤波
z1(t)
器
抽样脉 冲
低 通 滤波
z2(t)
器
cos2t
v1(t) 输出
抽样判别 s(t) 器
v2(t)
2FSK包络检波法(属于非相干解调)
yi(t)
输入 yi(t)
带
1通
滤波
器
带
2通
滤波
器
y1(t) 包 络 检波器
1 ( Baud ) 2 Hz
§7.1.2 二进制频移键控(2FSK/即2 进制数字调频)
▪ （1）2FSK波形
原始信息
t
2ASK
t
2FSK
t
(2)2FSK的表达式
2FSK
可见2FSK 可看作是2 个2ASK信 号之和
解可 成分
t
an g(t nTs )]cos 1t
n
t
an g(t nTs )]cos2t
(2)2ASK表达式
从上图不难看出
e2
ASK
(t
)
s(t
)
cosct
an g(t nTs ) cosct
n
Ts － 码元持续时间；
g(t) － 持续时间为Ts的基带脉冲波形，通常假设是高 度为1，宽度等于Ts的矩形脉冲；
an － 第N个符号的电平取值，若取
1,
an
0,
概率为P 概率为1 P
则相应的2ASK信号就是OOK信号。
(3)2ASK信号产生方法 ▪ 模拟法[把s(t)当成模拟信号进行调幅处理]
s(t) ×
S2ASK (t) s(t) cosct
cos ct
▪ 键控法（用数字开关控制载波的通断）
键控法具体实现电路举例
(4)2ASK的解调
▪ 2ASK可以采用2种解调方法
➢ 相干解调（同步检测法）