通信原理樊昌信课件第七章数字带通传输系统

(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
源自文库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）
➢ 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
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。
» 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
(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)]
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。
▪ 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
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
P2FSK (
f
)
Ts
sin (
16 ( f
f f1 )Ts f1 )Ts
2
sin ( f f1 )Ts ( f f1 )Ts
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
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
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。
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
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
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