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1、数字信号的频带 传输系统第5章内容二进制数字调制与解调原理二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的性能比较多进制数字调制系统2教学要求数字调制的概念和目的,数字信号调制解调的基本原理和一般方法；二进制数字调制信号的时域表示和频谱特性；2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的调制解调原理、时域波形和系统抗噪声性能分析；二进制数字调制信号采用相干解调和采用非相干解调的原理及特点；最佳判决门限的概念、物理意义和计算方法；2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的性能比较；多进制数字调制的概念和目的；多进制数字相位调制(4PSK、4DPSK)信号的星座图组成、调制解调原理。3数
2、字调制技术目的使传输的数字信号与信道特性相匹配，便于有效的进行信息传输分类调制信号：模拟调制和数字调制相位连续：相位不连续调制和相位连续调制信号恒定：恒包络调制和非恒包络调制4tuc载波tm(t)调制信号tsFM调频波tsAM调幅波tsPM调相波tsDSB抑制载波的双边带调幅波模拟调制5调制解调的主要功能频谱搬移实现基带信号搬移到相应的频段实现可以分为两步:首先进行基带信号调制,然后上变频到所需的频段抗干扰性主要体现通信系统的质量指标,即可靠性调制信号具有较小的功率谱占有率要求：功率谱主瓣占有尽可能多的信号能量，具有快速滚降特性,带外衰减大,旁瓣小频谱有效性主要体现通信系统的数量指
3、标，即有效性提高频带利用率：即单位频带内传送尽可能高的信息率(bit/s/Hz)6数字调制方法的分类数字调制ASK移幅键控QAM正交幅度调制MQAM星座调制FSKBFSK二进制移频键控移频键控MFSK多进制移频键控PSKBPSK二进制移相键控移相键控DPSK差分二进制移相键控QPSKOQPSK正交四相π/4QPSK移相键控DQPSKCPMMSK最小移频键控连续相位调制GMSK高斯成型TFM平滑调频不恒定包络恒定包络7正弦型载波:Accos(2πfct+φ)基带调制信号:m(t)已调信号:Ac(t)cos(2πfc(t)t+φ(t))VaryVaryVaryamplitudefreq
4、uencyphase变化是离散的m(t);离散数字调制技术81010………1100AnalogmessageDigitalcodeDigitalmessageSinusoidalcarriermodulateAMFMPMAM&PM1010数字调制技术调制就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制,使这些参量随基带信号的变化而变化95.2二进制数字调制 原理an101101002ASK2FSK2PSK二进制已调信号波形11ASKFSKPSK101t101t101tAmplitudeShiftKeying(ASK)FrequencyShiftKeying(FSK)PhaseShift
5、Keying(PSK)125.2.1二进制振幅键控（2ASK）振幅键控正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的调制当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控二进制振幅键控2ASK信号的时域表示式为设发送符号是二进制0、1序列,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,13×数字信号序列载波已调信号数字信号序列GND载波已调信号2ASK的实现10101载波s(t)10110an已调波2ASK14全波或半波整流带通接收信号输出信号低通抽样判决定时脉冲提取(a)非相干解调2ASK的解调2ASK全波整流低通输出10110100输出信号2ASK152ASK的解调全波或半波整流
6、带通接收信号输出信号低通抽样判决定时脉冲提取(a)非相干解调本地相干载波提取带通接收信号输出信号低通抽样判决定时脉冲提取(b)相干解调相乘器相干解调必须载波同步，即接收端需提取同频同相的载波。2ASK165.2.2二进制移频键控（2FSK）在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK信号)2FSK的时域表达式为2FSK172ASK1t2ASK2t1011010+=2FSKtt2FSK182FSK2FSK信号可由两个2ASK信号相加构成。2FSK有两种形式:相位连续的2FSK；相位不连续的2FSK。二进制移频键控
7、信号的解调方法很多:模拟鉴频法数字检测法非相干解调法相干解调法解调原理是将二进制移频键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号,分别进行解调,通过对上下两路的抽样值进行比较最终判决出输出信号。19过零检测法解调器过零检测法的系统构成及各点时间波形过零检测基本原理是:二进制移频键控信号的过零点数随载波频率不同而异,通过检测过零点数从而得到频率的变化。在图5-2-10中,输入信号经过限幅后产生矩形波,经微分、整流、波形整形,形成与频率变化相关的矩形脉冲波,经低通滤波器滤除高
