通信原理新型数字带通调制技术43页PPT
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通信原理课件 第7章 数字带通传输系统
7.1 二进制数字调制原理
信息科学与工程学院 通信教研室
۞ 2FSK信号的解调方法——非相干解调法
带通滤波器
e2FSK ( t )
带通滤波器
ω1 ω2
包络 检波器 定时脉冲 包络 检波器
抽样 输出 判决器
解调原理：将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号 解调原理 分别进行解调，然后进行判决。 判决规则：调制时，若规定“1”符号对应载波频 判决规则 率f1，则接收时上支路的样值较大，则判为“1”；反之 则判为“0”。
sin π ( f + f )T 2 sin π ( f − f )T TS 1 S 1 S P2 FSK ( f ) = + 16 π ( f + f1 )TS π ( f − f1 )TS sin π ( f + f )T 2 sin π ( f − f )T TS S S 2 2 + + 16 π ( f + f 2 )TS π ( f − f 2 )TS
7.1 二进制数字调制原理
信息科学与工程学院 通信教研室
۞ 2FSK信号的解调方法——相干解调法
带通 滤波器 相乘器 低通 滤波器 定时脉冲 抽样 输出 判决器
e2FSK ( t )
ω1
cos ω1t cos ω 2 t
相乘器
ω2
带通 滤波器
低通 滤波器
分解为 解调原理 是将 2FSK 信号 分解为 上下两路 2ASK 信 号 ；分别 进行相干解调 ；通过 对 上下两路 的 抽样值 进行相干解调 进行比较 进行比较 最终 判决出 输出信号 。判决准则与非相干解 判决出 调时一致。
第7章 数字带通传输系统
信息科学与工程学院 通信教研室
通信原理(樊昌信)第7章 数字调制
谱零点带宽：
§7.2 二进制数字调制系统 抗噪声性能
概述
性能指标：系统的误码率 Pe 分析方法：借用数字基带系统的方法和结论 分析条件：恒参信道（传输系数取为 K ） 信道噪声是加性高斯白噪声
背景知识： 窄带噪声 正弦波+窄带噪声
§7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能
2ASK---相干解调
基带信号
反相器 振荡器2
f2
s (t )
相加器
e2FSK (t )
选通开关
特点：转换速度快、电路简单、 产生的波形好、频率稳定度高。
ak a b c s(t ) s(t )
1
0
1
1
0
0
1 t t t
d
t
e
t
f
t
g
2 FS K信 号
t
图 二进制移频键控信号的时间波形
三、2FSK信号的解调 1、非相干解调，如图（b）； 2、相干解调，如图（a）。 3、过零检测法；
e2 DPSK (t ) 带通
滤波器 延迟TB a 相乘器 b c 低通 滤波器 d 抽样 判决器 定时 脉冲 e 输出
相乘器 起着 相位比较的作用
带通 滤波 器
a
相乘 器 b
c
低通 滤波 器
d
抽样 判决 器 定时 脉冲
e
延迟 Ts
参考
(a )
DPSK信号 a b
c d 二进 制信息 反相 e
0
0
§7.1.1 二进制振幅键控 （2ASK）
原理： s(t)载波幅度
表达式：
单极性
波形：
1 0 1 1 0 1 t
数字带通传输系统107页PPT文档
[( f
f2) ( f
f2 )]
➢ 当P＝1/2时
P eo(f)11f6 s[G |(ff1)|2|G (ff1)|2|G (ff2)|2|G (ff2)|2]
当P＝1/2时
PE(f)116fs[G | (f fc)|2|G(f fc)|2]
116fs2|G(0)|2[(f fc)(f fc)]
第7章 数字带通传输系统
➢ 根据矩形波形g(t)的特点，对于所有的m≠0的整数，有
G(mfs)=0
P s ( f) f s P ( 1 P ) |G ( f) |2 f s 2 ( 1 P ) 2 |G ( 0 ) |2( f)
➢ 时域表达式（波形）
S F( S t) K a n g (t ns) T co 1 t s a n g (t ns) T co 2 ts
n
n
➢ g(t)为单个矩形脉冲，脉宽为Ts
0, 出现概率P为 an 1，出现概率1－ 为P
➢
an
是an的反码，即若an＝0，a n＝1；
若an＝1， ＝0 a n
• 典型波形如下
演示
第7章 数字带通传输系统
举例：消息信号为10101101
解调方法： 非相干解调（包络检波法）
相干解调（同步检测法）
第7章 数字带通传输系统
非相干解调 相干解调
第7章 数字带通传输系统
2ASK信号的频谱 ➢ 二进制信号的时域表达式
eo(t)s(t)cocst
➢ 功率谱密度
P E(f)1 4[P s(ffc)P s(ffc)]
5、了解2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的系统性能比较。
第7章 数字带通传输系统
数字调制
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题(新型数字带通调制技术)【圣才出品】
第8章新型数字带通调制技术思考题8-1 何谓MSK？其中文全称是什么？MSK信号对每个码元持续时间T B内包含的载波周期数有何约束？答：（1）MSK信号是指一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK 信号。
（2）其中文全称是最小频移键控。
（3）MSK信号每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍。
8-2 试述MSK信号的6个特点？答：MSK信号的6个特点：（1）其频率间隔为2FSK信号的最小频率间隔；（2）其每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍；（3）附加相位在码元间是连续的；（4）包络是正弦形；（5）正交的两路码元是偏置的；（6）对相邻频道干扰小。
8-3 何谓GMSK？其中文全称是什么？GMSK信号有何优缺点？答：（1）在进行MSK调制前将矩形信号脉冲先通过一个高斯型的低通滤波器。
这样的体制称为GMSK。
（2）其中文全称是高斯最小频移键控。
（3）GMSK信号的优缺点：①优点：进一步减小了对邻道的干扰。
②缺点：有码间串扰。
8-4 何谓OFDM？其中文全称是什么？OFDM信号的主要优点是什么？答：（1）OFDM是指一类多载波并行调制的体制。
（2）其中文全称是正交频分复用（3）OFDM信号的主要优点：①各路已调信号是严格正交的，接收端能完全地分离各路信号。
②能够充分利用频带。
③每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制，并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。
8-5 在OFDM信号中，对各路子载频的间隔有何要求？答：在OFDM信号中，为了使各路子载波信号相互正交，要求各路子载频间隔大于或等于1/T B，T B为码元持续时间。
8-6 OFDM体制和串行单载波体制相比，其频带利用率可以提高多少？答：设一OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B，每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为单位带宽传输的比特率若用单个载波的M进制码元传输，为得到相同的传输速率，则码元持续时间应缩短为T B／N，而占用带宽等于2N／T B，故频带利用率为因此并行的OFDM体制和串行的单载波体制相比，频带利用率大约可以增至2倍。
2014通信原理第8章
要求每一项为0,第3项代入第一项，即要求 sin( 2cTs ) 0
或
4f cTs n , 1 Ts n , 4 fc
n 1,2,3,...
n 1,2,3,...
MSK信号每个码元持续时间Ts内包含的波形周期数必须是 1/4载波周期的整数倍
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
A
k
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器的传输速率为9600b/s的16QAM 方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降 系数为10％。
A 1011 1001 1110 1111 1010 1000 1100 1101 2400 0001 0000 0100 0110 0011 0010 0101 0111
ak k (t ) t k 2Ts
k 0或 , (mod 2 )
0
Ts
3Ts
5Ts
7Ts
9Ts
11Ts
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
输入数据序列： ak =＋1,＋1,＋1,-1,-1,＋1,＋1,＋1,-1,-1,-1,-1,-1
0
Ts
3 Ts
5 Ts
7Ts
9 Ts
11Ts
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
ak =＋1,＋1,＋1,-1,-1,＋1,＋1,＋1,-1,-1,-1,-1,-1
模2运算后的附加相位路径：
0
Ts k (t )
3Ts
5Ts
7T
9T
11T
4.MSK信号的正交表示法 用三角公式展开：
ak sk (t ) cos(ct t k ) 2Ts ak ak cos( t k ) cos ct sin( t k ) sin ct 2Ts 2Ts ak t ak t cos cos sin sin cos c t k k 2Ts 2Ts
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网 X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
通信原理新型数字带通调制技术
通信原理
第八章 新型数字带通调制技术 (8.1-8.2)
1
主要内容 第8章 新型数字带通调制技术
8.1 正交振幅调制(QAM) 8.2 最小频移键控和高斯最小
频移键控 8.3 正交频分复用
2
8.1 正交振幅调制(QAM)
① 问题旳提出：
A. 多进制相移键控（MPSK）旳频带利用率 高，功率利用率较高；
( 1,-1) ( 3,-1)
-1
-3
(-3,-3) (-1,-3) ( 1,-3) ( 3,-3)
-3
-1
1
I路 3
8
8.1 正交振幅调制(QAM)
B. 复合相移法：它用两路独立旳QPSK信号叠加， 形成16QAM信号。
9
8.1 正交振幅调制(QAM)
⑧ 16QAM信号和16PSK信号旳性能比较：
20
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
④ 因为1和0是任意常数，故必须同步有
sin(1 0 )Ts 0 cos(1 0 )Ts 1
(1 0 )Ts 2m f1 f0 m / Ts
⑤ 当m = 1时是最小频率间隔，最小频率间隔等于 1/Ts。
21
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
13
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器旳传播速率为 9600 b/s旳16QAM方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降系数为 10％。
A
1011 1001 1110 1111
2400
1010 1000 1100 1101 0001 0000 0100 0110
⑥ 对于相干解调，则要求初始相位是拟定旳，在接
受端是预知旳，这时能够令1 - 0 = 0。
第八章 新型数字带通调制技术 (8.1-8.2)
1
主要内容 第8章 新型数字带通调制技术
8.1 正交振幅调制(QAM) 8.2 最小频移键控和高斯最小
频移键控 8.3 正交频分复用
2
8.1 正交振幅调制(QAM)
① 问题旳提出：
A. 多进制相移键控（MPSK）旳频带利用率 高，功率利用率较高；
( 1,-1) ( 3,-1)
-1
-3
(-3,-3) (-1,-3) ( 1,-3) ( 3,-3)
-3
-1
1
I路 3
8
8.1 正交振幅调制(QAM)
B. 复合相移法：它用两路独立旳QPSK信号叠加， 形成16QAM信号。
9
8.1 正交振幅调制(QAM)
⑧ 16QAM信号和16PSK信号旳性能比较：
20
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
④ 因为1和0是任意常数，故必须同步有
sin(1 0 )Ts 0 cos(1 0 )Ts 1
(1 0 )Ts 2m f1 f0 m / Ts
⑤ 当m = 1时是最小频率间隔，最小频率间隔等于 1/Ts。
21
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
13
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器旳传播速率为 9600 b/s旳16QAM方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降系数为 10％。
A
1011 1001 1110 1111
2400
1010 1000 1100 1101 0001 0000 0100 0110
⑥ 对于相干解调，则要求初始相位是拟定旳，在接
受端是预知旳，这时能够令1 - 0 = 0。
通信原理第七章数字带通传输系统课件
xDSL技术
xDSL技术利用数字带通传输系统实现宽带接入，提供了高速上 网、视频通话等服务。
光纤通信系统
光纤通信系统利用数字带通传输系统实现长距离、高速、大容量 的数据传输，广泛应用于城域网、骨干网等。
卫星通信系统中的数字带通传输系统
卫星电视接收系统
数字带通传输系统用于卫星电视接收系统中传输电视信号，实现 了覆盖广泛的电视节目服务。
无线局域网（WLAN）
WLAN利用数字带通传输系统实现无线高速上网，提供了灵活的接入方 式和便捷的数据传输服务。
03
全球定位系统（GPS）
GPS通过数字带通传输系统发送和接收信号，实现了高精度的定位和导
航功能。
有线通信系统中的数字带通传输系统
有线电视网络
数字带通传输系统用于有线电视网络中传输电视信号，提供了高 清晰度、稳定的电视节目服务。
通信原理第七章数 字带通传输系统课 件
contents
目录
• 数字带通传输系统的基本概念 • 数字带通传输系统的调制技术 • 数字带通传输系统的解调技术 • 数字带通传输系统的性能分析 • 数字带通传输系统的实际应用案例
01
CATALOGUE
数字带通传输系统的基本概念
数字带通传输系统的定义
数字带通传输系统是指利用调制 技术将数字信号转换为适合在带 通频段上传输的信号的一种通信
差错控制技术
采用各种差错控制技术，如奇偶校验、循环冗余校验、自动重传等， 可以降低误码率，提高抗干扰性能。
带通传输系统的频带利用率
频带利用率
数字带通传输系统的频带利用率 是指在有限的频带资源内传输尽 可能多的信息。
调制方式
采用高效的调制方式，如QPSK、 16QAM、64QAM等，可以有效 提高频带利用率。
xDSL技术利用数字带通传输系统实现宽带接入，提供了高速上 网、视频通话等服务。
光纤通信系统
光纤通信系统利用数字带通传输系统实现长距离、高速、大容量 的数据传输，广泛应用于城域网、骨干网等。
卫星通信系统中的数字带通传输系统
卫星电视接收系统
数字带通传输系统用于卫星电视接收系统中传输电视信号，实现 了覆盖广泛的电视节目服务。
无线局域网（WLAN）
WLAN利用数字带通传输系统实现无线高速上网，提供了灵活的接入方 式和便捷的数据传输服务。
03
全球定位系统（GPS）
GPS通过数字带通传输系统发送和接收信号，实现了高精度的定位和导
航功能。
有线通信系统中的数字带通传输系统
有线电视网络
数字带通传输系统用于有线电视网络中传输电视信号，提供了高 清晰度、稳定的电视节目服务。
通信原理第七章数 字带通传输系统课 件
contents
目录
• 数字带通传输系统的基本概念 • 数字带通传输系统的调制技术 • 数字带通传输系统的解调技术 • 数字带通传输系统的性能分析 • 数字带通传输系统的实际应用案例
01
CATALOGUE
数字带通传输系统的基本概念
数字带通传输系统的定义
数字带通传输系统是指利用调制 技术将数字信号转换为适合在带 通频段上传输的信号的一种通信
差错控制技术
采用各种差错控制技术，如奇偶校验、循环冗余校验、自动重传等， 可以降低误码率，提高抗干扰性能。
带通传输系统的频带利用率
频带利用率
数字带通传输系统的频带利用率 是指在有限的频带资源内传输尽 可能多的信息。
调制方式
采用高效的调制方式，如QPSK、 16QAM、64QAM等，可以有效 提高频带利用率。
《通信原理》——数字调制信号PPT课件
❖ 用单极性的二进制信号对载波进行通断的开关调制。
❖ 8.1.2 2ASK信号的调制 ❖ 直接调制法和键控法
二进制幅度键控波形示意图
2021/3/9
授课：XXX
2
8.1.3 2ASK的频谱分析
2021/3/9
授课：XXX
3
2021/3/9
授课：XXX
4
方波二进制信号的2ASK功率密度
8.1.4 2ASK的解调
12
8.4 二进制数字调制信号的抗噪声性能
8.4.1 2ASK相干解调抗噪声性能
2ASK相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
13
2ASK相干解调的概率密度函数
2021/3/9
授课：XXX
14
8.4.2 2ASK非相干解调的误比特率
2ＡＳＫ非相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
2021/3/9
授课：XXX
9
2FSK信号非相干解调模型
8.3 二进制相移键控和二进制差分相移键控
8.3.1 二进制相移键控的时域和频域特点
如图所示为2PSK的时域波形图。
2021/3/9
授课：XXX
10
2PSK的功率谱图
8.3.2 二进制相移键控的调制和解调
❖ 直接调制法：用双极性码乘以载波。 ❖ 键控法：用f(t)控制双向开关。
❖ 分为相干解调和非相干解调 ❖ 二者均需要进行采样和判决
2021/3/9
2ASK信号的授包课络：检XX波X 解调模型
5
8.2 二进制频移键控（2FSK）
8.2.1 二进制频移键控的概念
❖ 用二进制基带信号去调制载波信号的频率，产生2FSK信号。 ❖ 已调制信号用两个不同频率对应码元0和1。 ❖ 离散相位的2FSK（DP-FSK）和连续相位的FSk（CP-FSK）。 ❖ 2FSK信号可以看作两个2ASK的叠加。
❖ 8.1.2 2ASK信号的调制 ❖ 直接调制法和键控法
二进制幅度键控波形示意图
2021/3/9
授课：XXX
2
8.1.3 2ASK的频谱分析
2021/3/9
授课：XXX
3
2021/3/9
授课：XXX
4
方波二进制信号的2ASK功率密度
8.1.4 2ASK的解调
12
8.4 二进制数字调制信号的抗噪声性能
8.4.1 2ASK相干解调抗噪声性能
2ASK相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
13
2ASK相干解调的概率密度函数
2021/3/9
授课：XXX
14
8.4.2 2ASK非相干解调的误比特率
2ＡＳＫ非相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
2021/3/9
授课：XXX
9
2FSK信号非相干解调模型
8.3 二进制相移键控和二进制差分相移键控
8.3.1 二进制相移键控的时域和频域特点
如图所示为2PSK的时域波形图。
2021/3/9
授课：XXX
10
2PSK的功率谱图
8.3.2 二进制相移键控的调制和解调
❖ 直接调制法：用双极性码乘以载波。 ❖ 键控法：用f(t)控制双向开关。
❖ 分为相干解调和非相干解调 ❖ 二者均需要进行采样和判决
2021/3/9
2ASK信号的授包课络：检XX波X 解调模型
5
8.2 二进制频移键控（2FSK）
8.2.1 二进制频移键控的概念
❖ 用二进制基带信号去调制载波信号的频率，产生2FSK信号。 ❖ 已调制信号用两个不同频率对应码元0和1。 ❖ 离散相位的2FSK（DP-FSK）和连续相位的FSk（CP-FSK）。 ❖ 2FSK信号可以看作两个2ASK的叠加。
通信原理数字带通传输系统课件
4、分析 2FSK信号的功率谱密度？已知
把2FSK信号看成是两个 2ASK信号相叠加的方法 。令 、
则
、
可见
是二进制 ASK，可求得 的功率谱密度为
根据式 (7.1-14)、式 (7.1-15)以及式 (7.1-10)可以求出 ，并将它们代入式 (7.1-20)，
当0、 1等概时，便可得 2FSK信号的双边功率谱密度的表示式： ❖12
包络检波存在门限效应。
( 9 ) 、 例 [7.1] 注意：取系统带宽是码元速率的 2倍。
此时误码率为： 大信噪比时 定义归一化门限值：
其中：
为信噪比
❖ 26
二、2ASK系统的抗噪声性能(5)
2、包络检波法： 包络检测以前与 相干检测法一样。
由式(7.2-7)： (1)、发1码，在Ts内BPF的包络输出：
其输出包络的一维概率密度函数服从广义瑞利分布：
发0码，在Ts内BPF的包络输出： 其输出包络的一维概率密度函数服从瑞利分布：
为加性白噪声。
❖23
二、2ASK系统的抗噪声性能(2)
设 经传输后除有固定衰耗外末受到畸变，则式(7.2-3)中 经理想带通滤波器的输出为：
则： 参照(5.1.6)节得，抽样判决器输入端得到的波形：
❖24
二、2ASK系统的抗噪声性能(3)
(1)、则 发“1”时：
发“0”时：
(2)、判决规则：若 x(t)的抽样值 x＞b，则判为 “是 1码 ” ； b为判决门限。若 x(t)的抽样值 x <b，则判为 “是 0码”。 (3) 、将“l”错判为 “0”的概率 (漏报概率 )为：
令
波形如图 7-2。
❖3
一、二进制数字调制系统的原理(2ASK)(2)
把2FSK信号看成是两个 2ASK信号相叠加的方法 。令 、
则
、
可见
是二进制 ASK，可求得 的功率谱密度为
根据式 (7.1-14)、式 (7.1-15)以及式 (7.1-10)可以求出 ，并将它们代入式 (7.1-20)，
当0、 1等概时，便可得 2FSK信号的双边功率谱密度的表示式： ❖12
包络检波存在门限效应。
( 9 ) 、 例 [7.1] 注意：取系统带宽是码元速率的 2倍。
此时误码率为： 大信噪比时 定义归一化门限值：
其中：
为信噪比
❖ 26
二、2ASK系统的抗噪声性能(5)
2、包络检波法： 包络检测以前与 相干检测法一样。
由式(7.2-7)： (1)、发1码，在Ts内BPF的包络输出：
其输出包络的一维概率密度函数服从广义瑞利分布：
发0码，在Ts内BPF的包络输出： 其输出包络的一维概率密度函数服从瑞利分布：
为加性白噪声。
❖23
二、2ASK系统的抗噪声性能(2)
设 经传输后除有固定衰耗外末受到畸变，则式(7.2-3)中 经理想带通滤波器的输出为：
则： 参照(5.1.6)节得，抽样判决器输入端得到的波形：
❖24
二、2ASK系统的抗噪声性能(3)
(1)、则 发“1”时：
发“0”时：
(2)、判决规则：若 x(t)的抽样值 x＞b，则判为 “是 1码 ” ； b为判决门限。若 x(t)的抽样值 x <b，则判为 “是 0码”。 (3) 、将“l”错判为 “0”的概率 (漏报概率 )为：
令
波形如图 7-2。
❖3
一、二进制数字调制系统的原理(2ASK)(2)
数字带通传输系统课件
3
希望本课件能够帮助读者更好地学习数字带通传 输系统的相关内容，为未来的学习和工作打下坚 实的基础。
参考文献
[1] 李晓明, 王建萍, 张 立云. 数字通信基础[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2018.
01
02
[3] 张卫钢, 王丽娜. 数 字通信[M]. 北京: 电子 工业出版社, 2004.
04
数字带通传输系统的软 NRZ码、RZ码等，以增加数
据的抗干扰能力。
1
通道控制协议
制定通道控制协议，实现发 送端和接收端之间的可靠通
信。
错误检测与纠正
通过使用CRC校验、重传机 制等，实现数据的错误检测 与纠正。
系统测试与优化
对系统进行全面测试，根据 测试结果进行优化，提高系 统性能。
解调技术
数字解调是将已调制的信号还原 为原始数字信号的过程，常用的 解调方法有平方解调、平方-积分 解调等。
带通滤波器的原理
滤波器的作用
带通滤波器是用来抑制不需要的频率分量，提高信号的抗干扰性能和频带利用率。
滤波器的分类
根据频率特性，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
数字信号的传输方式
基带传输
随着技术的进步和规模效应的发挥，数字 带通传输系统的成本将不断降低，为更广 泛的应用提供可能性。
06
结语与参考文献
结语
1
数字带通传输系统是通信领域的重要部分，其性 能和设计直接影响到通信系统的整体性能。
2
通过深入学习数字带通传输系统的基本原理、关 键技术和实际应用，可以更好地理解和掌握数字 通信的核心知识。
数字带通传输系统的特点
带通传输
数字带通传输系统是指将数字信号调制到高频载波上，通过无线或有线传输，具 有更高的传输速率和稳定性。
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
基准 ——2PSK 前一 ——2DPSK
/2
参考相位
/ 2 B方式
课件制作：曹丽娜
示例: 波形: 差分编码规则：
西安电子科技大学 通信工程学院
⊕为模2加
bn-1为 bn的前一码元 最初bn-1可任意设定
课件制作：曹丽娜
2DPSK 产生
构思 模型
2DPSK 解调
西安电子科技大学 通信工程学院
Power Spectral Density
分析目的：B 和 fc
分析方法：借助于基带信号的功率谱
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
1 2ASK信号的功率谱密度
e2ASK (t) s(t) cosct
单极性
设
Ps (f) —— s(t) 的PSD
P2ASK (f) —— 2ASK信号的PSD
课件制作：曹丽娜
概述
数字调制：用数字基带信号控制载波某个参数的过程。 数字带通传输系统：包括调制/解调过程的数字传输系统。
方法
模拟调制法
数字键控法
分类
二进制和多进制调制
基本调制和新型调制
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
振幅键控
频移键控
相移键控
Amplitude Shift Keying
FSK
Phase Shift Keying
课件制作：曹丽娜
2 2PSK/2DPSK信号的功率谱密度
e2PSK (t) s t cosct
双极性
➢ 2PSK信号的频谱与2ASK的十分相似； ➢ 带宽也是基带信号带宽的两倍：
➢ 区别仅在于当P=1/2时，谱中无离散谱（即载波分量）。
通信原理第7章 数字带通传输系统概要
d
输出
包络检波器
– 相干解调(同步检测法)
e2 ASK (t )
带通 滤波器 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 输出
cos ct
相干调解器
1
a
0
0
1
t
b
t
c
t
d
1
0
0
1
t
非相干解调过程的时间波形
7.2.1 二进制振幅键控(2ASK)系统的抗噪声性能
• 同步检测法的系统性能
发送端 信道 带通 滤波器 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 输出
• 包络检波法的系统性能
e2 ASK (t )
带通 滤波器
y(t)
全波 整流器
低通 滤波器
V(t)
抽样 判决器
d
输出
包络检波器
定时 脉冲
[a nc (t )]cosct ns (t ) sin ct 发“1”时 y(t ) 发“0”时 nc (t ) cosct ns (t ) sin ct
7.1.1 二进制数字振幅键控(2ASK，OOK) 振幅键控，是利用数字基带信号去控制载波的幅 度，使载波的幅度随着数字基带信号的变化而变化。
记作ASK(Amplitude Shift Keying)
或称其为开关键控(通断键控)，记作OOK(On Off Keying)。 二进制数字振幅键控通常记作2ASK
P(1) f1 ( x)dx P(0) f 0 ( x)dx
b b
上式表明，当P(1)、P(0)及f1(x)、f0(x)一定时，系 统的误码率Pe与判决门限b的选择密切相关。
得到 即
Pe 0 b P(1) f1 (b* ) P(0) f 0 (b* ) 0
新型数字带通调制技术
以化简为
c1 o 0 ) s s1 i ( n 0 ) T s s (1 i 0 n )[ ( 1 c 0 ) T s o 1 ] 0 s
由于1和0是任意常数，故必须同时有
si n1 (0)Ts0 co1 s(0)Ts1
上式才等于零。
可以令1 - 0 = 0。 于是，下式
c1 o 0 ) s s1 i ( n 0 ) T s s (1 i 0 n )[ ( 1 c 0 ) T s o 1 ] 0 s 可以化简为
si n1 (0)Ts 0
因此，仅要求满足 f1f0 n/2Ts
21
第8章 新型数字带通调制技术
22
第8章 新型数字带通调制技术
MSK信号的相位连续性
波形（相位）连续的一般条件是前一码元末尾的总相位 等于后一码元开始时的总相位，即
sksT k 1sksT k
这就是要求
a 2 k TksT k 1a2 k T 1 ksT k
由上式可以得知：
Ts Nm 4 1 T 1 Nm 4 1 T0
式中，T1 = 1 / f1；T0 = 1 / f0 上式给出一个码元持续时间Ts内包含的正弦波周期数。由 此式看出，无论两个信号频率f1和f0等于何值，这两种码 元包含的正弦波数均相差1/2个周期。例如，当N =1，m = 3时，对于比特“1”和“0”，一个码元持续时间内分别有2 个和1.5个正弦波周期。（见下图）
64QAM信号矢量图
256QAM信号矢量图
它们总称为MQAM调制。由于从其矢量图看像是星座， 故又称星座调制。
6
第8章 新型数字带通调制技术
16QAM信号
产生方法
正交调幅法：用两路独立的正交4ASK信号叠加，形 成16QAM信号，如下图所示。
c1 o 0 ) s s1 i ( n 0 ) T s s (1 i 0 n )[ ( 1 c 0 ) T s o 1 ] 0 s
由于1和0是任意常数，故必须同时有
si n1 (0)Ts0 co1 s(0)Ts1
上式才等于零。
可以令1 - 0 = 0。 于是，下式
c1 o 0 ) s s1 i ( n 0 ) T s s (1 i 0 n )[ ( 1 c 0 ) T s o 1 ] 0 s 可以化简为
si n1 (0)Ts 0
因此，仅要求满足 f1f0 n/2Ts
21
第8章 新型数字带通调制技术
22
第8章 新型数字带通调制技术
MSK信号的相位连续性
波形（相位）连续的一般条件是前一码元末尾的总相位 等于后一码元开始时的总相位，即
sksT k 1sksT k
这就是要求
a 2 k TksT k 1a2 k T 1 ksT k
由上式可以得知：
Ts Nm 4 1 T 1 Nm 4 1 T0
式中，T1 = 1 / f1；T0 = 1 / f0 上式给出一个码元持续时间Ts内包含的正弦波周期数。由 此式看出，无论两个信号频率f1和f0等于何值，这两种码 元包含的正弦波数均相差1/2个周期。例如，当N =1，m = 3时，对于比特“1”和“0”，一个码元持续时间内分别有2 个和1.5个正弦波周期。（见下图）
64QAM信号矢量图
256QAM信号矢量图
它们总称为MQAM调制。由于从其矢量图看像是星座， 故又称星座调制。
6
第8章 新型数字带通调制技术
16QAM信号
产生方法
正交调幅法：用两路独立的正交4ASK信号叠加，形 成16QAM信号，如下图所示。