数字信号的载波传输

4电平MASK己调信号波形
２FSK 信号的功率谱



四、2FSK键控信号的解调方法 二进制FSK信号的常用解调方法可采用非相干 检测法和相干检测法 此外，2FSK信号还有其他解调方法，比如鉴 频法、过零检测法及差分检波法等。 这里对相干解调法举例

相干解调法

相干解调
二进制移相键控 (2PSK)

二进制移相键控(2PSK)方式是载波相位按基带 脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式， 就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)，使 载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相 位调制方法。 当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键 控(PSK)，也称为绝对相移方式。


绝对相移方式缺点 当采用绝对相移方式时，由于发送端是以某一个相位 作基准的，因而在接收端也必须有这样一个固定基准 相位作参考，如果这个参考相位出现变化(0相位变π 相位，或π相位变0相位)，则恢复的数字信息就会出 现0变为1，或1变为0的现象，从而造成错误的恢复。 这种现象称为2PSK方式的"倒π"现象。 在实际中一般不采用2PSK方式，而采用一种所谓的相 对 (差分)移相(2DPSK)方式。

二进制差分相位键控(2DPSK)
2DPSK方式利用前、后相邻码元的相对载波相位 值去表示数字信息，即用前、后两个码元之间的相差来 表示码元的值"0"和"1"。例如，假设相差值"π"表示符号 "1"，相差值"0"表示符号"0" 这说明，解调2DPSK信号时，并不依赖于某一固 定的载波相位参考值;只要前、后码元的相对相位关系 不破坏，那么只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字 信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生。

实现方法:
直接调频法利用一个矩形脉冲序列对一个载波 进行调频而获得。这正是频率键控通信方式早 期采用的实现方法，也是利用模拟调频法实现 数字调频的万法。

键控法利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对 两个不同的独立频率源进行选通。
三、实验仿真电路图 （Ⅰ）2FSK信号产生原理图
(Ⅱ）用SystemView实现的2FSK信号产生的仿真电路 图及波形

单纯从波形上观察，2DPSK与2PSK是无法分辨的。 一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的， 才能正确解调原信息 另一方面，相对移相信号可以看作是把数字信息序列 ( 绝对码)变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移 相而形成。


2PSK和2DPSK调制的仿真电路图
多进制数字调制系统特点:
(Ⅱ）用SystemView实现的2ASK信号产生的仿真电路 图及波形
(a) 调幅法
(b)开关键控法
FSK调制




一、FSK 简介 FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它 的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减 的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的 应用。 二、实验原理 所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 可以有直接调频法和键控法


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一般说来，键控法得到的两个键控频率的相位 是与二进制数据序列无关的，反映在输出波形 上，表现出f1与f2的相位是不连续的 而用模拟调频法时，f1与f2的相位是连续的
调频法输出的2FSK调制波形图

(a)模拟调频法2FSK的输出波形图
键控法输出的2FSK调制波形图

(b)键控法2FSK的输出波形
第四节 数字信号的载波传输

基带数字信号可以在传输距离不远的情况下直接传送， 但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上 传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才 能在信道中传输。
为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须 对数字信号进行载波调制。 三种基本的调制方式:振幅键控、频移键控和相移键控
2ASK与MASK调制性能比较仿真电路图
OOK(左)与MASK(右)信号的功率谱


MASK的解调同2ASK的一样，既可以用非 相干解调的方法(包络检波)，也可以用相干 解调的方法，其原理与二进制的完全一样 。 下图所示是一个4电平的MASK己调输出波 形，改变图符0的电平数，还可以观察任意 进制的MASK调制特性。
M进制数字振幅调制(MASK)
M进制数字振幅调制又称M电平调制。M电平调制 方式是一种高效率的传输方式，其根本原因是: 其一，因为它可以比二进制系统有高得多的信息 传输速率; 其二，在相同的信道传输速率下，M电平调制信 号的带宽与二电平的相同。 现在我们利用SystemView系统仿真来验证，在 相同信道传输速率下M电平调制与二电平调制具有相 同的信号带宽，即在符号速率相同的情况下，两者具 有相同的功率谱。
(1)在相同的信道码元传输速率下，多进制系统的信息传 输速率显然比二进制系统的要高 这是由于M进制数字调制中，每个符号可以携带㏒2 M比特信息，因此，当信道频带受限时，可以使信息 传输率 (比特率)增加，提高了频带利用率。 (2)在相同的信息速率(比特率)下，由于多进制方式的信 道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码元 的持续时间要比二进制的宽。显然，加宽码元宽度， 就会增加信号码元的能量


ASK调制


一、ASK简介 幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化 的。其最简单的形式是载波在二进制调制信号 控制下通断，这种方式称作通-断键控(OOK) 。 二、实验原理 调制方法：用相乘器实现调制器。 调制类型：2ASK,MASK。 解调方法：相干法、非相干法。
三、实验仿真电路图 （Ⅰ）2ASK信号产生原理图