数字调制技术教案资料

2020/6/22
2、信号组成
S2FS(tK ) A A cco o2 2 ssff2 1 (tt( 2 1))
定义：
(1)标称载频
❖ 分为三种：振幅键控、移频键控和相移键控。 ❖ 振幅键控是指用载波幅度的变化来反映调制信
号变化的调制过程。
❖ 移频键控是指用载波的频率反映调制信号变化 的调制过程。
❖ 相移键控是指用载波的相位变化来反映调制信 号变化的调制过程。
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二、分类
1、按调制参数不同：
❖ ASK——Amplitude_Shift Keying ❖ FSK——Frequency_Shift Keying ❖ PSK——Phase_Shift Keying
在相同误码率情况下，S/N比相关解调的信噪比高1dB；
抗噪声性能稍差于相干解调；
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❖ 相干解调法
原理框图
输入
带通滤波器
低通滤波器
抽样判决器
输出
本地载波 A′cos(ωL +φL )
定时脉冲
❖解调部分由乘法器和低通滤波器组成，由本机产生同步 信号为A’cosωLt，则
解调器接收到的信号为： SASK(t)=s(t)Acosωct 通过相乘器的信号变为：y(t)＝A*A’s(t)cosωct*cosωLt
则：
P s (f) 1 4 fs|G (f)|2 1 4 fs 2 |G ( 0 )|2 •(f)
1
PE(f)16fs|G(f
fs)|2|G(f
fs)|2
116fs2|G(0)|2(ffs)(ffs)
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（3）频谱图（P172，图7－2）
-2fs
- fs
fs
2f s
❖ 必要性：基于实际通信中不少信道都不能直接 传送基带信号。
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2、频带信号和载波信号
❖ 频带信号是基带信号对载波进行调制后产生的信号。
❖ 载波信号又称载波，即被调信号。一般选正弦信号为基 准信号。
3、数字传输系统
❖ 分为两种：基带传输系统和频带传输系统。 ❖ 基带传输系统：直接在信道中传输基带信号的系统。
数字调制技术
第六讲 数字调制技术
6.1 概 述 6.2 二进制数字调制 6.3 多进制调制系统 6.4 改进型数字调制技术
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§1 概 述
一、基本概念
1、调制与解调
❖ 为使基带信号能利用某些不能直接传输基带信 号的信道有效进行传输，或要进行多路信号复 用，用基带信号对载波波形的某些参量进行控 制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变 化，这种方法称为～。
频带利用率是原基带信号的一半，即
2ASK
1 2
b
（3）OOK信号的第一旁瓣值比主峰值衰减 14dB。
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5、解调
❖ 主要方法：相干检测法、非相干检测法 ❖ 非相干解调法
原理框图
输入
带通 滤波器
包络 检波器
低通 滤波器
抽样 判决
输出
❖特点：
定时抽样
电路简单；准确性不太理想，信号影响较大；
T
T
)|2
1 4Ps(c)Ps(c)
P E (f) 1 4 P s(ffc) P s(f fc)
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（2）频域表示
P s(f)fsp(1p)|G 1(f)G 2(f)|2
fs2|p1 G (f)(1p)G 2(f)|2•(fms)f
设0、1等概出现，且采用单极性矩形随机脉冲序列，
f
-fc-fs -fc -fc+ fs
fc-fs -fc fc+fs
图 4-3 调 制 前 后 频 谱 图
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f
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4、结论：
（1）ASK信号是由连续谱和离散谱两部分组 成，连续谱取决于双边带谱，离散谱取决于 载波分量，只在本身的载波分量上出现；
（2）信号带宽为原基带信号带宽的两倍， 即 B2ASK2Bb。
2、按电平数目的不同：
❖ 二进制调制 ❖ 多进制调制
3、根据已调信号的频谱结构的不同特点：
❖ 线性调制——满足线性关系，频谱搬移 ❖ 非线性调制
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4、解调分类：
❖ 相干解调——同步检波法，由接收信号与本地参 考载波信号的互相关运算完成。
❖ 非相干解调——包络检波法，不需载波信号。
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2、调制原理框图
乘法器
wk.baidu.com
m(t)
带通滤波器
s(t)
Acosωc t 2ASK调制原理框图
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3、ASK信号波形
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（2）频域表示
SASK () s(t)•cosct•ejtdt
1 2S(c)S(c)
PE(
)limE| SASK (
❖ 频带传输系统是解决在模拟信道上数据传输的问题。
基本原理 ：把数据信号寄生在载波的某个参数上：幅度、频率 和相位，即用数据信号来进行幅度调制、频率调制和相位调制
❖ 频带传输与基带传输的区别：增加调制（发端）和解调 （收端）
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4、键控法
❖ 数字信号采用时间和取值的离散性对正弦振荡 的振幅、频率和相位变化进行控制，使受控参 数离散化，实现开关控制，称为～。
实现困难，技术要求高，设备复杂；
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6.2.2 频移键控FSK
一、调制原理 用基带数据信号控制载波频率。
当传送“1”码时送出一个频率f1，传 送“0”码时送出另一个频率f0。
应用在低速或中低速的数据传输中。 1、分类
❖相位连续的频移键控 ❖相位不连续的频移键控
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三、数字调制系统基本结构
发调 发信接
接取
送
送
收解收 样
低
带
带调低 判
通制 通道通
通决
噪 声
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§2 二进制数字调制
6.2.1 振幅键控ASK
1、调制原理 用开关的通或断来进行调制，即
用二进制矩形脉冲信号的“1”和“0” 控制开关的通和断，从而是载波通过 或不通过。
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因为幅度与讨论结果无关，故省去，同时，积化和差：
y(t)=s(t)cos(ωc-ωL)t+s(t)cos(ωc+ωL)t
经过低通滤波器输出为: y’(t)=0.5*S(t)cos(ωc-ωL)t
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❖特点
采用同步解调法，需有一个和载波保持同 频同相的相干振荡信号，否则会造成解调 后的波形失真，一般采用锁相环路或窄带 滤波来提取同步信号；