通信原理数字调制课件.ppt
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- 通信 原理 数字 调制 课件
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1、7.17.1幅度调制幅度调制(ASKASK)7.27.2频率调制频率调制(FSKFSK)7.37.3相位调制相位调制(PSKPSK、DPSKDPSK)7.47.4现代数字调制技术现代数字调制技术第7章数字调制 调制:将基带信号的频谱搬移到适合于信道传输或便于信道多路复用的的较高的频率范围;用基带信号控制载波参数,使载波参数随基带信号变化的过程。10tttt2ASK2FSK2PSKASK:(Amplitude Shift Keying)FSK:(Frequency Shift Keying)PSK:(Phase Shift Keying)7.1 二进制幅度调制(2ASK)(一)概念调制实现方法:
2、a.模拟法s(t)1001cosct电子开关eo(t)s(t)b.键控法cosct1001 2ASK用二进制数字基带信号控制载波的振幅,使载波的振幅随着数字信号而变化。二进制振幅键控信号时间波形二进制振幅键控信号时间波形载波信号2ASK信号s(t)1011Tb001tttcsnTT cBfnR1B=2fs(二)二进制振幅键控(2ASK)功率谱及带宽)(fPsf0sfsf)(fPecf0fcfscff scff scff scff 带宽 BPF LPF 抽样判决 位同步器 y(t)r(t)cp(t)载波同步 cosct x(t)So(t)(三)二进制振幅键控(2ASK)解调相干解调法非相干解调1
3、1100000101abcde2ASK(t)带通滤波器全波整流器低通滤波器抽样判决器输出abcd定时脉冲(四)多进制幅度键控(MASK)OTBtA2A3A2301M进制数字振幅调制系统的误码率Pe性能曲线10110210310410510605101520r/dBPe12530M=2M=4M=8M=167.2 二进制频率调制(2FSK)2FSK用数字基带信号控制载波的频率变化,1符号对应于载频f1,0符号对应于载频f2(一)调制原理与实现方法Tsf2f2f1f1f1t(a)f1f1f1t(b)f2f2t(c)2FSK信号波形分解2FSK信号可视为两个2ASK信号的合成:则2FSK信号功率谱为两
4、个2ASK功率谱之和。(二)2FSK信号的功率谱及带宽 2FSK信号带宽 B=|f1-f2|+2fsfc=(f1 f2)/2h=(f2 f1)/RBh=0.5h=0.7h=1.5fc1.5 RBfc RBfc0.5 RBfcfc0.5 RBfc RBfc1.5 RBf1.01.5 数字调频信号的解调方法很多,如鉴频数字调频信号的解调方法很多,如鉴频法、法、相干解调法相干解调法、包络检波法包络检波法、过零检测法、过零检测法、差分检测法等。差分检测法等。”判为“,”判为“,012121vvvv(三)2FSK信号解调(1)1.包络检波法非相干解调111000001012FSK非相干解调过程的时间波形
5、 上支路经BPF1滤波整流下支路经BPF2滤波整流(三)2FSK信号解调(2)2.相干解调法(四)多进制频率调制(MFSK)多进制数字频率调制系统误码率性能曲线多进制数字频率调制系统误码率性能曲线101102103104105106107505101520r/dB10243221081 实线实线为采用为采用相干相干解调解调方式,方式,虚线虚线为采用为采用非相干解非相干解调调方式。方式。可以看出:可以看出:l在在M M一定的情况下,信噪比一定的情况下,信噪比r r越大,越大,误码率误码率PePe越小;越小;l在在r r一定的情况下,一定的情况下,M M越大,误码率越大,误码率PePe也越大。也越
6、大。l相干解调和非相干解调的性能差距将随相干解调和非相干解调的性能差距将随M M的增大而减的增大而减小;小;同一同一M M下,随着信噪比下,随着信噪比r r的增加非相干解调性能将的增加非相干解调性能将趋于相干解调性能。趋于相干解调性能。根据控制载波相位的方法不同,数字调相分为绝对调相(PSK)和相对调相(DPSK)两种。7.3 二进制相位调制二进制数字相位调制二进制数字相位调制:用二进制数字基带信号控制正弦载波的相位,使正弦载波的相位随着二进制基带信号的变化而变化。7.3.1 二进制绝对调相(2PSK)1.2PSK信号的产生二进制绝对调相(2PSK):用数字信息直接控制载波的相位。1:使载波反
7、相(1800)0:载波相位不变0:使载波反相(1800)1:载波相位不变1变0不变0变1不变2PSK信号的波形)(ts)(2tsPSK1011001tttabc1011001td)(tsbT1变0不变2PSK信号的调制方框图s(t)码型变换双极性不归零乘法器e2PSK(t)cosct(a)cosct0开关电路e2PSK(t)180 移相s(t)(b)图6.4.3 波形产生器的输入/输出波形ab11110001变0不变0变1不变例:例:画出数字信息1100101的2PSK信号的波形。(调制规则自定)(1)设码元周期是载波周期的整数倍()(2)设码元周期不是载波周期的整数倍()csTT2csTT5
8、.111)(ts01001tttcdettfg(a)(b)例6.4.1 图 2 P S K 波形图(a)cbTT2(b)cbTT5.12.2PSK信号的功率谱和带宽 对于双极性NRZ码,由于不存在直流成分,因此,2PSK信号功率谱示意图如图所示:)(fPecf0fcfscff scff scff scff 2PSK信号带宽 B=2fs 2PSK信号解调通常采用相干解调3.二进制绝对调相(2PSK)的解调“倒”现象相位模糊1,0,0信息信息设相邻码元的载波相位差为用相邻码元的载波相位的相对变化来表示数字信息7.3.2 二进制相对(差分)相位调制(2DPSK)1,00,信息信息1变0不变0变1不变
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