现代通信系统原理教学课件作者第2版张会生电子教案第5章数字信号的频带传输(4314KB).pptVIP

* * 讨论： ●基带信号“1”、“0”与初相之间不存在一一对应关系（绝对关系），而是相对关系－－解决“倒π”现象。 ●单从波形上看，2DPSK与2PSK是无法分辩的，比如图中2DPSK也可以是另一符号序列 {bn}（称为相对码）经绝对移相而形成的。 重要结论：相对移相信号可以看作是把数字信息序列{an} （绝对码）变换成相对码{bn} ，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。 * * 这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。 绝对码和相对码是可以互相转换的，其转换关系为： * * 关于绝对码和相对码的相互转换： * * 2DPSK实现方法： 相对相移本质上就是对差分码信号的绝对相移。 －－2DPSK表达式 （a）模拟调制法，（b）键控法 * * （2）差分相干解调法。 2DPSK信号的解调 有两种方法：相干解调-码变换法；差分相干解调。 （1）相干解调-码变换法。 * * 模型 波形 原理：直接比较前后码元的相位差而构成的。 特点：不需要码变换器，也不需要专门的相干载波发生器，因此设备比较简单、实用。 * * 2. 2DPSK信号的频谱和带宽 无论是2PSK还是2DPSK信号，就波形本身而言，它们都可以等效成双极性信号作用下的调幅信号，无非是一对倒相信号的序列。有以下结论： （1）2DPSK与2PSK有相同的功率谱； （2）它们的带宽和频带利用率均相同。 * * 3. 2DPSK系统的抗噪声性能 （1）极性比较-码变换法解调时2DPSK系统的抗噪性能 分析模型： 于是，要求最终的2DPSK系统误码率Pe，只需在此基础上再考虑码反变换器引起的误码率即可。 码反变换器输入端的误码率为已知： * * 考察码反变换器对误码的影响：以序列0110111001为例。 可见： ● bn中错一个，an总错两个； ● bn连错n个，an总错两头。 * * 设：Pn－－ bn中连错n个码的概率，则码反变换器输出的误码率为 Pn由什么事件来决定？－－找Pn＝？ Pn由两个事件同时发生决定： 代入上式，并利用等比级数求和公式，得 ∴ * * 以这方式解调时的误码率为： 由此可见，码反变换器器总是使系统误码率增加，通常认为增加一倍。 当误码率很小时： * * （2）差分相干解调时2DPSK系统的抗噪声性能 分析模型： 由于存在着带通滤波器输出信号与其延迟的信号相乘的问题，因此需要同时考虑两个相邻的码元，分析过程较为复杂。 结论： 最佳门限 误码率 为接收端带通滤波器输出端信噪比。 * * 4. 2PSK与2DPSK系统的比较 （1）检测这两种信号时判决器均可工作在最佳门限电平（零电平）。 （2）2DPSK抗噪声性能不及2PSK。 （3）2PSK系统存在“反向工作”问题，而2DPSK系统不存在“反向工作”问题。 因此在实际应用中，真正作为传输用的数字调相信号几乎都是DPSK信号。 见例题5.3。 * * 例5.3 用2DPSK在某微波线路上传送二进制数字信息，已知传码率为106波特，接收机输入端的高斯白噪声的双边功率谱密度为n0/2＝10－10W/Hz，若要求误码率Pe≤10－4，求： （1）采用相干解调-码变换法接收时，接收机输入端的最小信号功率。 （2）采用差分法接收时，接收机输入端的最小信号功率。 解（1）相干解调-码变换法 有 查erfc(x)函数表，得 =2.75，所以r=7.5625。 因为 所以 * * （2）采用差分法接收时 有 所以 5.4 二进制数字调制系统的性能比较内容:系统的误码率、频带宽度及频带利用率、对信道的适应能力、设备的复杂度等。 1. 误码率 （见表5-1 ） 对二进制数字调制系统的抗噪声性能做如下两个方面的比较： （1）同一调制方式不同检测方法的比较 对于同一调制方式不同检测方法，相干检测的抗噪声性能优于非相干检测。 * * * * 名 称 2DPSK 2PSK 2FSK 2ASK 相干检测 （相干-码变换） 相干检测 （相干-码变换） 非相干 检 测 带 宽 备 注 5.4 二进制数字调制系统的性能比较 1.误码率 ●同一调制方式不同检测方法的比较。相干、包检; ●同一检测方法不同调制方式的比较。 3dB * * 名 称 2DPSK 2PSK 2FSK 2ASK 相干检测 （相干-码变换） 相干检测 （相干-码变换） 非相干 检 测 带 宽 备 注 ●频带宽度：2FSK调制系统最差。 ●对信道特性变化的敏感性 ：信道特性变化的灵敏度对最佳判决门限有影响。 2ASK系统最差、2FSK系