《通信》课件第十七讲 数字调制信号.ppt

1、第十七、八讲 数字调制信号G概述n通常，调制的目的是将基带信号的频谱变换到频带信号。n由于实际信道传输可能是带通型的，因此这种变换有时是不可避免的。n另外一个方面，信号变成带通信号也便于长途传输。n数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输的一种信号处理方式n正如模拟通信中介绍的一样，可以通过对基带信号的频谱搬移来适应信道的条件，也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。n本章将主要介绍n二进制数字调制方式、解调（2PSK、2DPSK、2ASK、2FSK）；QPSK、OQPSK、DQPSK及一般化的M进制调制方式和解调方式，并分析这些调制系统在AWGN下的性能。调幅型数字调制n

2、设数字基带信号为MPAM型，则n其中nan是第n个码元对应的电平ng(t)是基带成型波形nWc是载波中心频率n（注：这种信号可以看成是MPAM基带信号经过频率搬移得到数字调制信号）cosnscns ta g tnTt2ASK（OOK）调制信号n信号形式n波形示意()()cosnscns ta g tnTAtelseTttgasn001)(,1,0012345678910-2-1012012345678910-2-10122ASK信号n信号功率谱密度n信号可以看成是基带信号 经过DSB调制而得。n功率谱密度为 nsnm ta g tnT 24smcmcAPfPffPff2ASK调制n调制n解调n

3、相干解调)(snnTtgatccos)(ts 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样判决器 tccos非相干解调 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样判决器 全波 或半波整流 2PSKn信号形式n其中，an+1,-1n可以看成n1-g(t)Acoswct -=0n0-g(t)Acos(wct+)-=()()cosnscns ta g tnT At2PSKn波形012345678910-2-1012012345678910-2-10122PSKn调制方法n解调方法)(snnTtgatccos)(ts 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样判决器 tccos反相器载波发生器an载波提取n平方环法 coscs tb

4、 t At 22222coscos222ccAAs tAttcos 22cos 2cctt平方窄带滤波二分频相位模糊：经过2分频后，输出的载波相位可能是相位180o或0o载波提取nCostas环法n也具有0，180的载波相位模糊。90低通低通VCO环路滤波器相位模糊n由于载波的相位模糊，造成对调相信号接收的误判。n若载波相位为180,则判决时“0”被判成“1”。n解决载波相位模糊n不采用平方特性的载波恢复方式n采用差分PSK2DPSK信号n利用载波的前后相位差来对应信息“0”“1”。n设载波第n个时刻n令 coscnc tAt11nnn1111001nnnnaa 2DPSK例：n源 0 1 0

5、 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1n2PSK 0 0 0 0 0 0 0 0 n2DPSK 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n差分编码0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 单极性-双极性转换 tccos 差分编码 2DPSKn相干解调n与2PSK类似，但判决后需要进行差分译码。n非相干解调 带通 低通)(ts抽判 延迟 Ts 2DPSKn非相干解调111kkjkkjkkrezrez11*111kkkjjkkkkrrewew2FSKn非连续相位n1-Acos(w1t+n)n0-Acos(w2t+n)n连续相位nBNRZ信

6、号经过模拟调频器nnnsnnsntnTtgatnTtgats)cos()()cos()()(21 模拟 调频器 1f2f)(snnTtga2FSK信号n波形n功率谱密度012345678910-2-1012012345678910-2-10122FSK信号n相位非连续ttsttsts2211cos)(cos)()()()(41)()(4122221111ffPffPffPffPPSssss)()(|)0(|41)()(|)0(|)1(41|)(|)(|)(|)(|)1(41)(222221122222222121ffffGpfffffGpfffGffGffGffGppffPssss小节n等效基

7、带信号形式n2ASKn2PSK lnstAa g t njlstAeg t2FSK解调n鉴频器n过零检测n相干解调n非相干解调QPSK、DQPSK、OQPSKnQPSK信号形式n其中 或 cos1scnsss tAg tnTtnTtnT30,22n33,4444nQPSK调制n正交调制法 cos1coscossinsinscnsssncncs tAg tnTtnTtnTAg tnTtt串并转换gT(t)gT(t)coscAtsincAt22nsnatnT212nsnatnTnsnatnTDQPSK（差分QPSK）n信号形式 cos1scnsss tAg tnTtnTtnT1nnn30,22n:0,1,2,3nnnbb MAPINGTnbQPSK模4OQPSKn信号形式串并转换gT(t)gT(t)coscAtsincAt22nsnatnT2121nsnatnTnsnatnT 2coscos21sinsinsncnsncns tAg tnTtAg tnTt相位跳变（图示）nOQPSK：相邻Tb（TbTs/2）时间内，相位最大跳变为90o。nQPSK：相邻Tb（TbTs/2）时间内，相位最大跳变为180o。nDQPSK：同QPSK。n相位跳变：n由于180度相位跳变，限带信号的峰均比变大了，对非线性功放而言，效率降低（功放回退多）。