数据通信原理—第5章..ppt

第5章;目的要求;授课内容;5.1 频带传输系统组成;调制的本质;二、调制必要性 实际通信中很多信道都不能直接传送基带信号。 如：使用模拟电话信道传呼数据信号;三、频带传输系统组成 ;说明： 基带数据信号在送入信道前，必须先对其进行调制，使它的频率由零频附近搬移到了较高处，由低通型信号变成了带通型信号，随后再经过放大等功能转换，送入信道传输。在收端信号通过接收滤波器进入解调器，解调器对信号的变换正好与调制器相反，即把一个高频的已调信号变成低频的基带信号，随后再通过抽样判决器恢复成标准的数据基带信号。 ;5.2 二进制数字调制解调;5.2 二进制数字调制解调;3、两种实现方法：;5.2.1 二进制幅移键控;二、2ASK调制实现;3、两种实现方法：; ASK信号 ;7.1 二进制数字调制与解调原理;功率谱密度 2ASK信号可以表示成 式中 s(t) －二进制单极??随机矩形脉冲序列 设：Ps (f) － s(t)的功率谱密度 P2ASK (f) － 2ASK信号的功率谱密度 则由上式可得 由上式可见，2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱Ps (f)的线性搬移（属线性调制）。 知道了Ps (f)即可确定P2ASK (f) 。;;由第四章节知，单极性的随机脉冲序列功率谱的一般表达式为 式中 fs = 1/Ts G(f) － 单个基带信号码元g(t)的频谱函数。 对于全占空矩形脉冲序列，根据矩形波形g(t)的频谱特点，对于所有的m ? 0的整数，有 ，故上式可简化为 将其代入 得到; 当概率P =1/2时，并考虑到 则2ASK信号的功率谱密度为 ;说明： ⑴ 由连续谱和离散谱组成：其中连续谱则由基带谱中的连续谱经调制后的双边带谱，而离散谱则由载波分量来确定； ⑵ 2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍： B2ASK = 2f b （f b= 1/Tb 是二进制数字信号的码元速率） (3)频带利用率 ;四、2ASK信号的解调;2ASK包络检波法解调过程示意图;2、相干解调 ：接收端产生一个相干载波来解调;思考题 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）简略画出2ASK信号的频谱结构示意图； （3）若对2ASK信号采用包络检波方式进行解调，试构成解调器原理框图，并画出各点时间波形。;5.2.2 二进制频移键控;二、应用 2FSK设备较简单，主要应用于低速或中低速的数据传输中（是因为在相同传信率下，需要比数字调幅ASK和数字调相PSK更宽的传输频带 [带宽] 。在话路频带下，一般传信率只能达到1200bit/s） 三、分类 根据前后相邻码元的载波相位是否连续，FSK可分为两种： ☉相位连续的频移键控:CPFSK ☉相位不连续的频移键控:DPFSK;四、调制实现 1、表示 相位不连续的数字调频信号可看成是两个数字调幅信号之和;2、波形 相位不连续的数字调频信号可看成是两个数字调幅信号之和;3、实现方法 （1）键控法，产生相位不连续频移键控信号;3、实现方法 方法（2）：基带信号直接控制压控振荡器产相位连续频移键控信号（CPFSK）;五、频谱和带宽 2FSK信号表达式： ;2FSK信号带宽： ;总结： 2FSK信号的功率谱密度的特点是： （1）2FSK由连续谱和离散谱组成，其中连续谱由两个双边带谱叠加而成，离散谱出现在fc1和fc2的两个载频位置上 （2）当两个载频之差较小时，如小于fb = 1 / Tb，则连续谱为单峰；当载频之差增大时，连续谱呈现双峰 （3）带宽： B = 2fb + | fc1 – fc2 |;六、解调 1、非相干解调 ：分路滤波、过零点检测 2、相干解调 （1）分路滤波;; （2）过零点检测; 在上图中，输入信号经过限幅后产生矩形波，经微分、整流、波形整形，形成与频率变化相关的矩形脉冲波，经低通滤波器滤除高次谐波，便恢复出与原数字信号对应的基带数字信号。 ; （3）相干解调;思考题 设发送的二进制信息为11001000101，采用2FSK方式传输。已知码元传输速率为1000B，“1”码元的载波频率为3000Hz， “0”码元的载波频率为2000Hz 。 （1）构成一种2FSK信号调制器原理框图，并画出2FSK信号的时间波形； （2）计算2FSK信号带宽； （3）若对2FSK信号采用非相干解调方式进行解调，试构成解调器原理框图，并画出各点时间波形。;5.2.3 二进制相移键控;☉绝对调相PSK 已调信号的相位变化都是相对于一个固定