5章节 数字信号频带传输.pptVIP

第5章 数字信号的频带传输 ;本章内容目的要求;5.1 二进制数字幅度键控;5.1.1 2ASK信号的时域、频域和空间描述 1、时域表示及波形 2ASK信号可表示为： 其中s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列： ; 2、频域表示及频谱图 2ASK信号傅氏变换可以表示成： 设：调制信号的功率谱为Pd( f ) ，则已调信号的功率谱为P2ASK( f )： ;Date;小结: (1)ASK信号的功率谱是信号s(t)的功率谱得线性搬移； (2)包含连续和离散两部分； (3)带宽是基带信号的两倍。 3、信号空间表示 5.1.2 2ASK调制系统 1、 2ASK调制 ; 2、 2ASK解调 相干检测法和包络检波法; 3、频带利用率为 4、 2ASK系统的误码率 定义：码元发生错误的概率，这里不考虑码间串扰。 假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均值为0、方差为 ；发送的信号为：;包络检测时2ASK系统的误码率（看图） 其接收带通滤波器BPF的输出为： 经包络检波器检测，输出包络信号： 发“1”时，包络服从莱斯分布； 发“0”时，瑞利分布。 ; 存在两种错判可能性：发送的码元为“1”时，错判为“0”，其概率记为 ；发送的码元为“0”时，错判为“l”，其概率记为 。 ; 则系统的总误码率为 ： 不难看出，当时，该阴影面积之和最小，即误码率最低。称此使误码率获最小值的门限为最佳门限，其值为 。系统的误码率近似为： 其中 表示信噪比。 ;相干解调时2ASK系统的误码率 其接收带通滤波器BPF的输出为： 取本地载波，则乘法器输出，在抽样判决器输入端得到： ; x(t)值的一维概率密度为： ; 不难看出，最佳判决门限为： 可以证明，这时系统的误码率为： 当信噪比远大于1时，上式近似为： 在大信噪比情况下，2ASK信号相干解调时的误码率总是低于包络检波时的误码率，即相干解调2ASK系统的抗噪声性能优于非相干解调系统。注意例题。 ;5.2 二进制数字频率键控 ; 根据2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式可以表示为： 其中： 初相位可以是不连续，也可以是连续的。 2、频域表示及频谱图 2FSK信号可视为两个2ASK信号的合成，则2FSK信号功率谱为两个2ASK功率谱之和。;则 小结: (1)属于非线性调制； (2) 单峰，否则双峰； (3)带宽; 3、信号空间表示 5.2.2 2FSK调制系统 1、 2FSK调制 主要包括模拟调频法和频率键控法 2、 2FSK解调 包括鉴频法、相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。; 过零检测法 ;差分检测法 角频率频移有两种取值，乘法器输出为： 合理的选取延迟，使得 则 经抽样判决器可检测出“1”和“0”。;非相干解调 ;相干检测法 ; 3、2FSK系统的频带利用率γ 4、 2FSK系统的误码率 非相干解调时2FSK系统的误码率 信号;发送“1”符号 ;发送“1”符号，的包络是;非相干解调时2FSK系统的误码率; 发送“1”码而错判为“0”码，错误概率为： 其一维概率密度函数可表示为： ; 同理可得，发送“0”符号而错判为“1”符号的概率为 ; 比较两种解调方法，可以得到结论： （1）在输入信号信噪比一定时，相干解调的误码率小于非相干解调的误码率；当系统的误码率一定时，相干解调比非相干解调对输入信号的信噪比要求低。 （2）相干解调时，需要插入两个相干载波，电路较为复杂。 （3）信噪比增大，误码率降低；两个载频最好相距的远一点。 见例题5.2.1 ;5.3 二进制数字相位键控 ; 2PSK信号的典型波形如图所示： 2DPSK信号 用本码元与前一码元相位之差来传送数字信息的。; 2PSK和2DPSK信号的波形如图所示： 注意绝对码和相对码的关系。 2. 频域表示和频谱图 2PSK和2DPSK