通信原理樊昌信课件

《通信原理樊昌信课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、通信原理第7章数字带通传输系统1第7章数字带通传输系统z概述第6章讲述了数字信号的基带传输,因数字基带信号往往具有丰富的低频分量,实际中的大多数信道(如无线信道)不能直接传送.数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。数字解调:在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程.数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传输系统。2第7章数字带通传输系统z概述数字调制技术有两种方法：利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；利用数字信号的离散取值特点

2、,通过开关键控载波，实现数字调制,通常称为键控法。基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控101101101ttt振幅键控频移键控相移键控数字调制可分为二进制调制和多进制调制。3第7章数字带通传输系统z7.1二进制数字调制原理7.1.1二进制相移键控（2PSK）2PSK信号的表达式：在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和e(t)=Acos(ωt+ϕ)“0”。因此，2PSK2PSK信号的时域表达式为cn式中，ϕn表示第0n，个符号的绝对相位：发送“0”时ϕn=®¯π,发送“1”时Acosωt,概率

3、为P因此，上式可以改写为e(t)=c2PSK®−Acosωt,概率为1−P¯c4第7章数字带通传输系统由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘：e(t)=s(t)cosωt2PSKc式中s(t)=∑ang(t−nTs)n这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an的统计特性为1,概率为Pan=®¯−1,概率为1−P5第7章数字带通传输系统即发送二进制符号“0”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送二进制符号“1”时（a取-1），e(t)

4、取π相位。n2PSK这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。典型波形10011tTs6第7章数字带通传输系统2PSK信号的调制器原理方框图模拟调制的方法双极性s(t)不归零e2PSK(t)码型变换乘法器cosωtc键控法开关电路0e(t)2PSKcosωtcπ0180移相s(t)7第7章数字带通传输系统2PSK信号的解调器原理方框图和波形图：带通ac低通d抽样e相乘器滤波器滤波器判决器e2PSK(t)输出cosωt定时cb脉冲10011atTsbtctdt100118et

5、第7章数字带通传输系统波形图中，假设相干载波的基准相位与2PSK信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK方式的“倒π”现象或“反相工作”。这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长

6、时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。为了解决上述问题，可以采用7.1.2节中将要讨论的差分相移键控（DPSK）体制。9第7章数字带通传输系统功率谱密度比较2ASK信号的表达式和2PSK信号的表达式：2ASK：e2ASK(t)=s(t)cosωct2PSK：Acosωt,概率为Pce2PSK(t)=®−Acosωt,概率为1−P¯c可知：两者的表示形式完全一样，区别仅在于基带信号s(t)不同（a不同），前者为单极性，后者为双极性。因此，n我们可以直接引用2ASK信号功率谱密度的公式来表述2PS

7、K信号的功率谱，即1P(f)=[P(f+f)+P(f−f)]2PSKscsc4应当注意，这里的P(f)是双极性矩形脉冲序列的功率谱。s10第7章数字带通传输系统由第6章知，双极性全占空矩形随机脉冲序列的功率谱密度为()2222Pf=4fP(1−P)G(f)+f(1−2P)G(0)δ(f)sss将其代入上式，得22Pf=−PP(1)[G(f++−fG)(ff)]2PSKscc1222+−fPs(12)Gf(0)[δδ(++−ffcc)(f)]4若P=1/2，并考虑到矩形脉冲的频谱：G(f)=TSSa(πfTS)G(0

8、)=TS则2PSK信号的功率谱密度为22Tªsinπ(f+f)Tsinπ(f−f)TºscscsP(f)=«+»2PSK4«¬π(f+fc)Tsπ(f−fc)Ts»¼11第7章数字带通传输系统功率谱密度曲线Pf2PSK()""f−fcffcs−fffcs+c从以上分析可见，二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK的十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在