通信原理第6章-数字频带传输new

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1、第六章数字信号的频带传输2引言数字信号的正弦型载波调制分类调制参量：振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)、相位键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)二进制与M进制线性调制和非线性调制无记忆调制与有记忆调制3第六章数字信号的频带传输二进制数字信号正弦型载波调制四相移相键控M进制数字调制恒包络连续相位调制4二进制启闭键控(OOK/2ASK)OOK信号的产生5二进制启闭键控信号的功率谱密度线性数字调制信号的功率谱密度若数字基带信号b(t)广义循环平稳，则b(t)与正弦载波相乘得到的带通型线性数字调制信号s(t)也广义循环平稳周期为Tb周期为T

2、b6二进制启闭键控信号的功率谱密度s(t)的平均自相关函数和功率谱密度~实偶函数7二进制启闭键控信号的功率谱密度OOK信号的平均功率谱密度W~数字基带信号b(t)带宽8OOK信号的解调及其误比特率AWGN下的最佳接收——匹配滤波器AWGN下的LPF相干解调理想限带+AWGN下的最佳接收非相干解调AWGN下具有随机载波相位的OOK信号最佳接收9OOK信号的匹配滤波器解调10OOK信号的匹配滤波器解调11OOK信号的匹配滤波器解调假定发送’1’：抽样时刻12OOK信号的匹配滤波器解调假定发送’0’：13OOK信号的匹配滤波器解调平均误比特率最

3、佳门限电平：使平均误比特率最小~每比特能量14OOK信号的匹配滤波器解调分析二：从抽样点y(Tb)来看，匹配滤波器即相乘＋积分的相关型解调器。本地模板信号与发送信号s1(t)需同频同相-->具有匹配滤波器的相干解调15AWGN下的LPF相干解调16AWGN下的LPF相干解调抽样时刻：LPF解调性能差于匹配滤波器解调.17理想限带及AWGN干扰下的最佳接收注：接收机结构与宽带信道下匹配滤波接收不同，但性能一致.发送s1时，18OOK信号的非相干解调发送s1：~广义瑞利分布发送s2：~瑞利分布19OOK信号的非相干解调20AWGN干扰下随机载

4、波相位OOK最佳接收作业：P2826.1最佳非相干接收机21二进制移频键控(2FSK)相位不连续的2FSK信号“传号”“空号”定义22二进制移频键控(2FSK)相位连续的2FSK信号复包络：23二进制移频键控(2FSK)2FSK两个信号波形之间的互相关系数24二进制移频键控(2FSK)2FSK信号的功率谱密度相位连续2FSK信号的平均PSD：旁瓣按1/f4衰减相位不连续2FSK信号的平均PSD：旁瓣按1/f2衰减2FSK信号的带宽其中W~数字基带信号带宽矩形不归零：升余弦滤波，滚降因子为：252FSK信号的匹配滤波器解调AWGN信道下的

5、最佳接收262FSK信号的匹配滤波器解调发送s1：发送s2：272FSK信号的匹配滤波器解调求取l的条件概率密度282FSK信号的匹配滤波器解调平均误比特率同理，292FSK信号的相干解调/非相干解调LPF相干解调鉴频器30AWGN干扰下随机载波相位正交2FSK最佳接收作业：P2826.3最佳非相干接收机31二进制移相键控(2PSK或BPSK)2PSK信号的产生及其功率谱密度“传号”“空号”32二进制移相键控(2PSK或BPSK)无离散载频分量，只有连续谱W~数字基带信号b(t)带宽332PSK信号的解调匹配滤波器发送s1：发送s2：34

6、2PSK信号的解调理想限带+AWGN信道下2PSK最佳接收352PSK的载波同步2PSK信号无离散载频分量，需经非线性变换产生离散的载频分量，再窄带滤波平方环法362PSK的载波同步科斯塔斯环法(COSTAS)控制VCO的频率，电路工作在c.稳定状态：372PSK的载波同步恢复载波的相位模糊问题锁相环的鉴相特性：解决方法：采用差分移相键控(DPSK)38差分移相键控(DPSK)DPSK：利用相邻码元的载波相位差表示数字信息0011100101{bn}00000{dn}00010111001{an}-1-1-1+1-1+1+1

7、+1-1-1+1{n}00000{n-n-1}39DPSK信号波形00111001信息序列00002PSK2DPSK0000DPSK信号的功率谱密度与2PSK信号相同40DPSK信号的解调差分相干解调(相位比较法)LPF><010判决规则：41DPSK信号的解调差分相干解调(相位比较法)0011100101{bn}{dn}00010111001{an}-1-1-1+1-1+1+1+1-1-1+100000{n-n-1}11-1-1-111-11-1cos(n-n-1)0011100101

8、00000{n}42DPSK的解调相干解调：载波相位模糊不会产生误码(相对码可能0，1倒置，但差分译码后的绝对码不会产生倒置)0011100101{bn}{dn}00010111