第6章数字载波调制

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1、6.1引言6.2二进制数字调制与解调原理6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能6.4二进制数字调制系统的性能比较6.5多进制数字调制系统本章重点本章思考第6章正弦载波数字调制系统16.1引言数字基带传输系统,是将信源发出的信息码经码型变换及波形形成后直接传送至接收端。虽然码型变换及波形形成可使其频谱结构发生某些变化，但分布的范围仍然在基带范围内。2在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种信道中传输，因此，必须用数字基带信号对载波进行调制，产生已调数字信号，才能在无线信道、光纤信道等媒质中传输。类似与模拟调制

2、，有数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。6.1引言3调制器信道解调器噪声源基带信号输入基带信号输出图6.1–1数字调制系统的基本结构6.1引言4用数字基带信号去控制载波波形的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化。数字调制利用数字脉冲信号对载波进行开关形式的控制而实现，故称数字键控。1、概念6.1引言5载波的波形是任意的，但大多数的数字调制系统都选择单频信号（正弦波或余弦波）作为载波，因为便于产生与接收。常用的载波信号为，其中为A为载波的振幅,ωc为载波的角频率,为载波的初始相位。6.1引言62、数字调制分类(1)根据控制载

3、波波形参量不同，分为：振幅键控（ASK）用数字消息控制载波的振幅。移频键控（FSK）用数字消息控制载波的频率。移相键控（PSK）用数字消息控制载波的相位。6.1引言7(2)根据已调信号频谱结构特点不同，分为：线性调制(如ASK)非线性调制（如FSK，PSK）6.1引言线性调制中已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同，只不过搬移了一个频率位置，无新的频率成分出现。非线性调制已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同，有新的频率成分出现。8振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅

4、键控2ASK。6.2二进制数字调制与解调原理6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）ASK:AmplitudeShiftKeying9二进制振幅键控信号的表示、时间波形二进制振幅键控信号的调制原理二进制振幅键控信号的解调2ASK信号的功率谱密度本节内容6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）102ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通（on）、断

5、(off)键控OOK。6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）11设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P，发送1符号的概率为1-P，且相互独立。该二进制符号序列可表示为：(6.2-1)一、二进制振幅键控信号的表示单极性NRZ矩形脉冲，周期Ts6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）12其中(6.2-2)(6.2-3)6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）13则二进制振幅键控信号可表示为：(6.2-4)6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）14图4.2–1二进制振幅键控信号时间波型二、二进制振幅

6、键控信号的时间波形6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）TB15[习题6-2]已知某OOK系统的传码率为103B,所用的载波信号为Acos(4π×103t)。（1）设传送数字信息为011001，画出相应的2ASK信号波形。（2）求2ASK信号的带宽。6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）16(2)二进制振幅键控信号的带宽B2ASK是基带信号波形带宽的两倍解：(1)6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）17图6.2-2二进制振幅键控信号调制器原理框图模拟相乘数字键控三、二进制振幅键控信号的调制原理6.2.1二进制振幅键

7、控（2ASK,OOK）18非相干解调(包络检波法)相干解调(同步检测法)。四、二进制振幅键控信号的解调6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）19图6.2–3ASK非相干解调(包络检波法)原理框图包络检波器e2ASK(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6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）20带通滤波器（BPF）恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检测后，输出其包络。低通滤波器（LPF）的作用是滤除高频杂波，使基带信号（包络）通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲（位同步信号）

8、是很窄的脉冲，通常位于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。6.2.1二进制振幅键控（2ASK,OOK）21图6.2-42ASK信号非相干解调过程的时间波形22图6.2–52ASK相干解调器原理框图相干检测就是