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第 5 章　角度调制与解调电路 第 5 章　角度调制与解调电路 5.4　数字调制与解调电路 5.4.1　数字信号的再生 5.4.2　数字调相与解调电路 5.4.3　数字调频与解调电路 5.4　数字调制与解调电路 　　数字调制具有抗干扰能力强，可以同时传输语言、图像和数据等综合信息以及必威体育官网网址性高的特点。数字调制的调制信号是数字信号。 　　由于数字信号的特点——时间和取值的离散性，使受控参数离散化，数字调制又称为键控。 　　振幅键控 —— ASK(Amplitude-Shift Keying)。 　　频移键控 —— FSK(Frequency-Shift Keying)。 　　相移键控 —— PSK(Phase-Shift Keying)。 　　不同的键控具有不同的性能特点，实现难度也不一样。 5.4.1　数字信号的再生 　　在数字调制的传输系统中，尽管解调信号存在失真或干扰，但只要取样判决电路能正确判断每个数码所代表的是 1 还是 0，就可以不失真地重现原数字信号。 　　参看图 5-4-1，传输系统的瞬变过程会使解调后的波形在相邻码之间重叠，从而导致电路误判。为避免误判，就要使系统在下一码元取样时，前一码元的波形衰减到零。 5.4.2　数字调相与解调电路 一、二相移相键控 　　二相移相键控(BPSK)，码元为 1，已调载波与未调载波相位相同；码元为 0，已调载波与未调载波相位相反。 　　1．调制信号的产生及波形 　　数字信号 m(t) 　　码元为 1，ak = 1。 　　码元为 0，ak = -1(或 0)。 　　g(t) 为码元的波形，TS 为码元的宽度。 数字基带信号 　　设载波信号 vc(t) = Vcmsin?ct 二相移相键控信号 　　2．调制电路框图 　　调制电路框图如图 5-4-3 所示。 　　3．解调电路框图 　　解调电路框图如图 5-4-4 所示。 　　4．本地载波信号初相的不确定性 　　恢复的本地载波的初相可能为 0(或 ?)，这种不确定会造成解调信号的不确定。 　　解调不确定的波形示意图如图 5-4-5 所示。 　　二、二相差分移相键控(BDPSK) 　　 1．调制信号的产生及波形 　　以相邻的前一码元的载波相位为基准。 　　码元为 1，载波相位同基准。 　　码元为 0，载波相位与基准差 ?。 　　二相差分移相键控信号波形如图 5-4-6 所示。 空号差分码 0变1不变 　　2．调制电路框图 由同或门与延时电路实现 　　BDPSK 信号产生电路，如图 5-4-7 所示。 TS TS 由同或门与延时电路实现 　　 3．解调电路框图 　　解调电路框图如图 5-4-8 所示。 差分相干解调 　　三、四相调制(QPSK)（M=4） 　　将二元码每两个一组，共有 00、01、10、11 四种组合。 　　与相位的对应关系如图 5-4-9 所示。 M/2个电平信号 M/2+1个电平信号 后一种相位关系，对应的 QPSK 信号 i=1 sin(?ct + ?/4) 11 i=2 sin(?ct + 3?/4) 01 i=3 sin(?ct - 3?/4) 00 i=4 sin(?ct - ?/4) 10 用三角函数展开 表 5-4-1 　　　　　　　数字序列 m( t ) 11　　 01　　 00　　 10 mI( t ) 和 mQ( t )　　　　　　　 (i = 1)　(i = 2) (i = 3)　(i = 4) mI( t )= cos[(i - 1)?/2 + ?/2] mQ( t )= sin[(i - 1)?/2 + ?/2] mI( t ) 和 mQ( t )只有两个电平， 与数字信号m( t ) 电平对应 　　调制电路如图 5-4-10 所示。 　解调电路如图 5-4-11 所示。 　与 BPSK 相比，在相同的频谱宽度时，码速可提高一倍。 5.4.3　数字调频与解调电路 　　频移键控(FSK)是用不同频率的载波传送数字信号。一般将数字信号加到调频振荡器上，产生相位连续的移频键控信号。 　　移频键控信号 vo(t) 设由二元序列m(t) “1”码调制产生的频率偏移量为fd ; 由二元序列m(t) “0”码调制产生的频率偏移量为-fd . 　　FSK相干解调电路如图 5-4-12 所示。 ωd = 2πfd m(t) “1”码产生频偏为ωd ; m(t) “0”码产生频偏为-ωd . 　　若输入信号 v(t) = Vrmcos(?c + ?d) t 　　上边积分器输出 　　下边积分