7.1二进制数字调制原理

v2
定时脉冲
相干解调
其它解调方法：鉴频法、差分检测法和过零检测法等
过零检测法
二、功率谱密度
B2ASK 2 fs f2 f1
7.1.3 二进制相移键控(2PSK) 一、基本原理
1、时域表达式
"1". . . . . .
"1". . . . . . 0
"0". . . . . .
"0". . . . . .
P2PSK中无载波分量 连续谱结构与ASK信号基本相同。
7.1.3 二进制差分相移键控(2DPSK)
一、基本原理
.前后码元的载波相位的相对变化传送数字信息
方法1：
.相位变化π，表示码元为“1” 相位不变化，表示码元为“0”
方法2：
.相位变化π，表示码元为“0”
相位不变化，表示码元为“1” DPSK信号波形：
极性 + - - - + + - + +
bn 0 1 1 1 0 0 1 0 0
bn 1 0 0 0 1 1 0 1 1
an
10010110
an
10010110
(2)延迟解调
an
10010110
bn 1 0 0 0 1 1 0 1 1
Φ 0 πππ 0 0 π 0 0
φD
0 πππ 0 0 π 0
a
b
c d
e
2PSK接收系统各点波形
1
1
1 00
10 0
a
bb
cc
d
d
e
e
相位模糊
二、功率谱密度
e2PSK (t) s(t)cosct e2ASK (t) s(t)cosct
s(t) an g(t nTs ) n 1
P2PSK ( f ) 4[Ps ( f fc ) Ps ( f fc )]
1、时域表达式 用载波的频率变化传递数字信息
“1”. . . . . . f1 “0”. . . . . . f2
e2 FSK
(t
)
A A
cos(1t cos(2t
n n
) )
发送“1”时 发送“0”时
FSK信号为两个不同频率发送的ASK信号的和。
e2
ASK
(t
)
n
an g(t nTs ) cos(1t n )
n
an g(t nTs ) cos(2t n )
2、2FSK信号的产生
s(t) 模拟调s(t)e0(模t)拟调 ～e0(t)f 1
频器
频器
～
f2
(1)模拟调频法
(a)
3、2FSK信号(a的) 解调
y1 (t )
BPF1
半波或全 波整流
LPF
2FSK
f1 中心频率
f2
BPF2
半波或全 波整流
LPF
BPF y(t)
半波或全 波整流
LPF
包检器
包络检波法
抽 样 {an] 判决器
s(t) 定时脉冲
2ASK信号 BPF
e0(t)
y(t)
z(t)
x LPF
cosωct 解调器
抽 样 {an] 判决器 s(t)
定时脉冲
相干解调法
二、功率谱密度
B2ASK 2 fs fs：基带信号谱零点带宽
7.1.2 二进制频移键控(2FSK) 一、基本原理
e2PSK s(t )cosct
s(t) an g(t nTs )
n
1 概率为P ("1")
an
1
概率为1 P
("0")
g(t)是幅度为1，宽度为Ts的矩形脉冲
e2PSK (t ) cosct
2、2PSK信号的产生
(1)模拟调制法
3、2PSK信号的解调
(2)键控法
1
1
1 00
10 0
2ASK/OOK信号时间波形
2、2ASK信号的产生
s(t)
x
es0((tt))
x
e0(t)
～
cosωct co载sω波ct
100 ～k e0(t)ks(t) e0(t) s(t)
载波 s(t)
se(0t()t)
e0(t
模(a拟) 相乘法 (a)
(b数) 字键控法(b)
(c)
3、2ASK信号的解调
2ASK信号 e0(t)
eOOK (t ) an Acosct
1 概率为P an 0 概率为1 P
.2ASK信号的一般表达式
1001
x
e0(t)
s(t)
cosωct
e2 ASK (
载n～波an
g(t
k
e0(t)
nTs )
t) s(t)coss(t)ct
s(t) e0(t)
t t
(a)
(b)
(c)
.双边带调幅信号
(2)设计两种解调方案，画出相应的接收端方 框图，并画出各点信号波形(假设信道不限带)；
(3)设绝对码为10110100111，用列表的方式说 明调制和解调的过程。
解：(1)2DPSK发端方框图及各点Βιβλιοθήκη Baidu号波形如下图：
(2)相干解调时收端方框图及各点信号波形如下图：
(2)延迟解调时收端方框图及各点信号波形如下图：
y2 (t)
解调器
非相干解调
～ kf 1
ek0(t) es0((tt)) s(t
～
f2
s(t) s(t) (b) (2)(键b)控法
e0(t)e0(
v1
抽样
s(t)
判决器
v2
定时脉冲
2FSK
BPF1
f1 中心频率
f2
BPF2
x
LPF
cos c1t
x
LPF
cos c2t 解调器
v1
抽样
s(t)
判决器
第7章 数字带通传输系统 为什么要调制？
.匹配信道 .天线设计
.FDM .最小化干扰的影响 7.1 二进制数字调制原理 7.1.1 二进制振幅键控(2ASK) 一、基本原理
1、时域表达式 .通--断键控(OOK:On Off keying)
数字信号 1 0
载波 通(On) 断(Off)
OOK信号的时域表达式：
极性
-++- +-- +
an
1001011 0
例1、设发送数字信息为10110011，试画出一下情 况的2ASK、2PSK、2DPSK的波形示意图。 (1)载频为码元速率的2倍； (2)载频为码元速率的1.5倍。
例：已知二元序列为10010110，采用2DPSK调制：
(1)若采用码变换-2PSK调制方案，设计发端方 框图，并画出各点波形(设一个码元周期内含一个 周期载波)；
2DPSK信号的产生
(1)模拟相乘法
传号差分码的编码规则为
bn an bn1
(2)键控法
最初的bn-1任意设定
2DPSK信号的解调 (1)相干解调
译码(码反变换)规则为
an bn bn1
an
10010110
bn 0 1 1 1 0 0 1 0 0
φ π 0 0 0 π π0 π π
φ1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 φ2 π π π π π π π π π 极性 - + + + - - + - -