数字调制系统
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力不强，主要应用在低速数据传输中。
通信原理
第5章 数字调制系统
练习
设发送的二进制信息为101100011，采用2ASK方式传输。已 知码元传输速率为1200B，载波频率为2400Hz。
• （1）试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出2ASK 信号的时间波形；
• （2）试画出2ASK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
第5章 数字调制系统
②
• 2FSK信号的同步检波原理方框图如图所示。
通信原理
第5章 数字调制系统
（3） 2FSK信号的功率谱及带宽
•
可知，二进制频移键控已调信号可以看成是两个不同
通信原理
第5章 数字调制系统
（2） 2ASK的解调方法:
• 如同AM信号的解调方法一样，OOK信号也有 两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波 法）和相干解调（同步检测法）。
• 包络检波法的原理方框图如图所示。带通
滤波器恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检
测后，输出其包络。
通信原理
第5章 数字调制系统
通信原理
第5章 数字调制系统
（1） 2ASK的调制方法:
• 一般说来，数字信号的调制方法有两种类 型：
• ①利用模拟方法去实现数字调制，即把数 字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；
• ②利用数字信号的离散值特点键控载波， 从而实现数字调制。
通信原理
第5章 数字调制系统
• 2ASK信号的表达式和波形：
号的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成。
通信原理
第5章 数字调制系统
② 2ASK信号的带宽B2ASK是单极性数字基带信号带宽 fs的两倍。当数字基带信号的基本脉冲是矩形不归零脉冲时， fs=1/Ts。于是2ASK信号的带宽为 B2ASK=2fs=2/Ts
2ASK信号的主要优点是易于实现，其缺点是抗干扰能
的某些参数（例如电容C），可直接改变振荡频率，
使输出得到不同频率的已调信号。 数字键控法：它是用数字矩形脉冲控制电子开关，
使电子开关在两个独立的振荡器之间进行转换， 从而在输出端得到不同频率的已调信号。
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第5章 数字调制系统
2FSK的表达式和波形：
通信原理
第5章 数字调制系统
（2） 2FSK
2ASK信号的包络检波（非相干）
通信原理
第5章 数字调制系统
（3百度文库 2ASK信号的功率谱及带宽:
• 下面分析二进制振幅键控信号的频谱。由于 二进制振幅键控信号是随机的、功率型的信号， 故研究频谱特性时，应该讨论它的功率谱密度。
• ① 因为2ASK信号的功率谱密度PE（f）是相 应的单极性数字基带信号功率谱密度Ps（f）形 状不变地平移至 ±f0 处形成的，所以，2ASK信
• 二进制频移键控信号的解调方法很多，常采 用非相干检测法（包络检测法）和相干检测法 （同步检波法），还有过零检测法、差分检波法
通信原理
第5章 数字调制系统
①
2FSK信号的包络检测方框图及波形图如图所示。 用两个窄带的分路滤波器分别滤出频率为f1及f2的高频脉冲，
经包络检测后分别取出它们的包络。
通信原理
（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）
三种基本信号形式，如图所示。 • 根据已调信号的频谱结构特点的不同，数 字调制也可分为线性调制和非线性调制。 • 这种把基带数字信号变换为频带数字信号 的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。
通信原理
第5章 数字调制系统
正弦载波的三种键控波形
通信原理
第5章 数字调制系统
本章要求
• 掌握数字调制的概念和目的，数字信号调制解调的基本原 理和一般方法；
• 掌握二进制数字调制信号的时域表达式和频谱特性； 掌握：
• 二进制振幅键控（2ASK）信号的调制解调原理、时域波形 • 二进制频移键控（2FSK）信号的调制解调原理、时域波形 • 二进制相移键控（2PSK）信号的调制解调原理、时域波形
通信原理
第5章 数字调制系统
解：（1）2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅 随数字基带信号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，如图(a)。图中数 字基带信号s(t)应是单极性不归零波形。
2ASK信号也可以采用数字键控的方式产生，通过开关的接通 和接地来产生2ASK信号，如图(b)所示。
2ASK信号功率谱密度结构示意图如图。其由离散谱和连续谱 两部分组成。离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号 s(t)波形确定。
2ASK信号的功率谱分布在整个频率范围，若以功率主瓣宽度 计算带宽，则2ASK信号带宽B2ASK为
ƒc=2400Hz，ƒs=1/Ts=1200B。 B2ASK=2ƒS=2×1200=2400 (Hz)
第5章 数字调制系统
1. 二进制振幅键控（2ASK）
• 二进制数字振幅键控是数字调制中出现最 早的，也是最简单的，是研究其他各种数字调 制的基础。振幅键控，记作ASK（Amplitude Shift Keying），或称为开关键控（通断键 控），记作OOK（On Off Keying）。二进制数 字振幅键控通常记作2ASK。
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第5章 数字调制系统
2. 二进制频移键控（2FSK）
• 数字频率调制又称频移键控，记作FSK
（Frequency Shift Keying），二进制频移键控 记作2FSK。
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（1） 2FSK信号的调制方法：
前面已提到，2FSK信号可以采用模拟调频法
模拟调频法：用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器
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第5章 数字调制系统
• 根据题中已知条件，码元传输速率为1200B，载波频率为 2400Hz。因此，在2ASK信号的时间波形中，每个码元时间 内共有两个周期的载波。数字基带信号s(t)和2ASK信号的 时间波形如图。
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第5章 数字调制系统
（2）2ASK信号是一种双边带调制信号，其功率谱结构是将 数字基带信号的功率谱线性搬移到载频位置。
了解：
• 二进制数字调制信号采用相干截调和非相干解调的原理及
特点；
• 2ASK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统性能比较； • 多进制数字调制的概念和目的 • 现代数字调制技术QAM、MSK
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5.1 二进制数字调制系统
• 数字调制信号，在二进制时有振幅键控
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练习
设发送的二进制信息为101100011，采用2ASK方式传输。已 知码元传输速率为1200B，载波频率为2400Hz。
• （1）试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出2ASK 信号的时间波形；
• （2）试画出2ASK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
第5章 数字调制系统
②
• 2FSK信号的同步检波原理方框图如图所示。
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（3） 2FSK信号的功率谱及带宽
•
可知，二进制频移键控已调信号可以看成是两个不同
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（2） 2ASK的解调方法:
• 如同AM信号的解调方法一样，OOK信号也有 两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波 法）和相干解调（同步检测法）。
• 包络检波法的原理方框图如图所示。带通
滤波器恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检
测后，输出其包络。
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第5章 数字调制系统
（1） 2ASK的调制方法:
• 一般说来，数字信号的调制方法有两种类 型：
• ①利用模拟方法去实现数字调制，即把数 字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；
• ②利用数字信号的离散值特点键控载波， 从而实现数字调制。
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• 2ASK信号的表达式和波形：
号的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成。
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第5章 数字调制系统
② 2ASK信号的带宽B2ASK是单极性数字基带信号带宽 fs的两倍。当数字基带信号的基本脉冲是矩形不归零脉冲时， fs=1/Ts。于是2ASK信号的带宽为 B2ASK=2fs=2/Ts
2ASK信号的主要优点是易于实现，其缺点是抗干扰能
的某些参数（例如电容C），可直接改变振荡频率，
使输出得到不同频率的已调信号。 数字键控法：它是用数字矩形脉冲控制电子开关，
使电子开关在两个独立的振荡器之间进行转换， 从而在输出端得到不同频率的已调信号。
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第5章 数字调制系统
2FSK的表达式和波形：
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第5章 数字调制系统
（2） 2FSK
2ASK信号的包络检波（非相干）
通信原理
第5章 数字调制系统
（3百度文库 2ASK信号的功率谱及带宽:
• 下面分析二进制振幅键控信号的频谱。由于 二进制振幅键控信号是随机的、功率型的信号， 故研究频谱特性时，应该讨论它的功率谱密度。
• ① 因为2ASK信号的功率谱密度PE（f）是相 应的单极性数字基带信号功率谱密度Ps（f）形 状不变地平移至 ±f0 处形成的，所以，2ASK信
• 二进制频移键控信号的解调方法很多，常采 用非相干检测法（包络检测法）和相干检测法 （同步检波法），还有过零检测法、差分检波法
通信原理
第5章 数字调制系统
①
2FSK信号的包络检测方框图及波形图如图所示。 用两个窄带的分路滤波器分别滤出频率为f1及f2的高频脉冲，
经包络检测后分别取出它们的包络。
通信原理
（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）
三种基本信号形式，如图所示。 • 根据已调信号的频谱结构特点的不同，数 字调制也可分为线性调制和非线性调制。 • 这种把基带数字信号变换为频带数字信号 的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。
通信原理
第5章 数字调制系统
正弦载波的三种键控波形
通信原理
第5章 数字调制系统
本章要求
• 掌握数字调制的概念和目的，数字信号调制解调的基本原 理和一般方法；
• 掌握二进制数字调制信号的时域表达式和频谱特性； 掌握：
• 二进制振幅键控（2ASK）信号的调制解调原理、时域波形 • 二进制频移键控（2FSK）信号的调制解调原理、时域波形 • 二进制相移键控（2PSK）信号的调制解调原理、时域波形
通信原理
第5章 数字调制系统
解：（1）2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅 随数字基带信号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，如图(a)。图中数 字基带信号s(t)应是单极性不归零波形。
2ASK信号也可以采用数字键控的方式产生，通过开关的接通 和接地来产生2ASK信号，如图(b)所示。
2ASK信号功率谱密度结构示意图如图。其由离散谱和连续谱 两部分组成。离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号 s(t)波形确定。
2ASK信号的功率谱分布在整个频率范围，若以功率主瓣宽度 计算带宽，则2ASK信号带宽B2ASK为
ƒc=2400Hz，ƒs=1/Ts=1200B。 B2ASK=2ƒS=2×1200=2400 (Hz)
第5章 数字调制系统
1. 二进制振幅键控（2ASK）
• 二进制数字振幅键控是数字调制中出现最 早的，也是最简单的，是研究其他各种数字调 制的基础。振幅键控，记作ASK（Amplitude Shift Keying），或称为开关键控（通断键 控），记作OOK（On Off Keying）。二进制数 字振幅键控通常记作2ASK。
通信原理
第5章 数字调制系统
2. 二进制频移键控（2FSK）
• 数字频率调制又称频移键控，记作FSK
（Frequency Shift Keying），二进制频移键控 记作2FSK。
通信原理
第5章 数字调制系统
（1） 2FSK信号的调制方法：
前面已提到，2FSK信号可以采用模拟调频法
模拟调频法：用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器
通信原理
第5章 数字调制系统
• 根据题中已知条件，码元传输速率为1200B，载波频率为 2400Hz。因此，在2ASK信号的时间波形中，每个码元时间 内共有两个周期的载波。数字基带信号s(t)和2ASK信号的 时间波形如图。
通信原理
第5章 数字调制系统
（2）2ASK信号是一种双边带调制信号，其功率谱结构是将 数字基带信号的功率谱线性搬移到载频位置。
了解：
• 二进制数字调制信号采用相干截调和非相干解调的原理及
特点；
• 2ASK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统性能比较； • 多进制数字调制的概念和目的 • 现代数字调制技术QAM、MSK
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第5章 数字调制系统
5.1 二进制数字调制系统
• 数字调制信号，在二进制时有振幅键控