通信原理简明教程作者黄葆华第5章数字调制课件.pptVIP

CP 第6章 数字调制技术 Baisen Liu 通信原理简明教程-第5章 第5章 数字调制 数字基带信号的功率谱集中在零频附近. 数字基带信号在带通信道上传输时需经过数字调制，接收端则需要进行数字解调。 数字调制系统框图如下： 数字调制的实现方法：用数字基带信号控制载波的振幅、频率或相位。 数字调制有三种基本形式：振幅调制（ASK）、频率调制（FSK）和相位调制（PSK）。 5.1 二进制数字振幅调制（2ASK） 数字振幅调制常称为幅移键控（Amplitude Shift Keying—ASK）； 用数字基带信号控制正弦载波的振幅。 当数字基带信号为二进制时，则为二进制幅移键控，简称为2ASK。 5.1.1　2ASK调制原理 2ASK波形：2ASK是用二进制数字基带信号控制正弦载波的振幅。如：信息为“1”码时，载波振幅不为零，信息为“0”码时，载波振幅为0。故其波形为 2ASK信号表达式 5.1.1　2ASK调制原理 2ASK信号功率谱 2ASK信号带宽（码元速率的两倍） 5.1.1　2ASK调制原理 2ASK调制器 产生2ASK信号可用相乘法和开关键控法。 5.1.2　2ASK信号的解调原理 解调目的：从频域看，解调就是将已调信号的频谱搬移回来，还原为数字基带信号，而从时域看，解调的目的就是将已调信号上携带的数字基带信号恢复出来。 完成解调任务的部件称为解调器。 2ASK信号的解调有两种方法，即相干解调和包络解调。 5.1.2　2ASK信号的解调原理 2ASK信号相干解 需要一个与接收信号中载波同频同相的载波信号的解调称为相干解调或同步解调。 2ASK相干解调框图 5.1.2　2ASK信号的解调原理 相干解调器各点波形 实际通信系统中存在 噪声，会引入误码， 误码率为 5.1.2　2ASK信号的解调原理 2ASK信号的包络解调 包络解调是一种非相干解调方式。 2ASK包络解调器框图 5.1.2　2ASK信号的解调原理 2ASK包络解调器各点波形 2ASK包络解调器误码 率为 5.1.2　2ASK信号的解调原理 【例5-1】设二进制振幅调制2ASK系统的码元速率Baud，发“1”时接收端收到2ASK信号的振幅 ，信道中加性高斯白噪声的功率谱密度 W/Hz。 （1）若采用相干解调，求系统误码率。 （2）若采用非相干解调，求系统误码率。（互补误差函数值查附录中的表） 5.1.2　2ASK信号的解调原理 相干解调与包络解调相比，相同条件下误码率较低，因此抗噪声性能较好。 非相干解无需同步载波，故设备较简单。 当大信噪比时，两种解调方法的误码率接近。 大信噪比时，采用设备简单的包络解调。 5.2　二进制数字频率调制（2FSK） 数字频率调制也称为频移键控（Frequency Shift Keying—FSK）。 用数字基带信号控制正弦载波的频率。 当数字基带信号为二进制时，则为二进制频移键控，简称为2FSK。 5.2.1　2FSK调制原理 2FSK波形及调制器：用二进制数字基带信号控制正弦载波的频率。如：信息为“1”码时，载波频率为 ，信息为“0”码时，载波频率为 。 5.2.1　2FSK调制原理 2FSK调制器 5.2.2 2FSK信号的解调原理 2FSK解调:相干解调和包络解调两种. 5.2.2 2FSK信号的解调原理 【例5-2】设二进制频率调制2FSK系统的码元速率 波特，发“1”时接收端收到信号的振幅 ，信道中加性高斯白噪声的功率谱密度 瓦/赫兹（W/Hz）。 （1）采用相干解调，求2FSK系统的误码率。 （2）采用非相干解调，求2FSK系统的误码率。（可用附录中给出的近似公式求互补误差函数） 5.3 二进制数字相位调制 数字相位调制常称为相移键控（Phase Shift Keying—PSK）。 用数字基带信号控制正弦载波的相位。 根据控制载波相位的方法不同，相移键控又分为绝对相移键控和差分相移键控两种。 当数字基带信号为二进制时，则分别为二进制绝对相移键控和二进制差分相移键控，分别记为2PSK和2DPSK。 5.3.1　二进制绝对相移键控（2PSK） 1．2PSK调制原理 2PSK波形：2PSK也称为BPSK，它用二进制数字信息直接控制载波的相位。例如，当数字信息为“1”码时，使载波反相（即改变180度）；当数字信息为“0”码时，使载波相位不变，此规则称为“1”变、“0”不变。反之，则称为“0”变“1”不变规则。 5.3.1　二进制绝对相移键控（2PSK） 2PSK调制器 5.3.