数字信号的载波传输

《数字信号的载波传输》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章数字信号的载波传输（备注：在实际授课中将第8章“现代数字调制技术”纳入第6章中进行）6.1本章知识点数字信号的载波传输是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。数字信号的载波传输信号也称为键控信号。根据已调信号参数改变类型的不同，数字调制可以分为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。其中幅移键控属于线性调制，而频移键控属于非线性调制。6.1.1二进制数字调制原理1、二进制幅移键控（2ASK）二进制幅移键控（2ASK）是指高频载波的幅度受调制信号的控制，而频率

2、和相位保持不变。也就是说，用二进制数字信号的“1”和“0”控制载波的通和断，所以又称通—断键控OOK（On—OffKeying）。（1）、2ASK信号的时域表达（6-1）一个典型的2ASK信号时间波形如图6-1所示（图中载波频率在数值上是码元速率的3倍）。图6-12ASK信号时间波形（2）、2ASK信号的产生2ASK信号的产生方法有两种：模拟调制法和键控法。（3）、2ASK信号的功率谱及带宽当为0、1等概率出现的单极性矩形随机脉冲序列（码元间隔为）时，2ASK信号的功率谱密度为（6-2）2ASK信号的频带宽度为数字基带信号带宽的两

3、倍。79（6-3）上式中，为码元传输速率。特别：式（6-3）是在数字基带信号用单极性矩形脉冲波形表示的前提条件下得到的结论。当数字基带信号用滚降系数为的升余弦滚降脉冲波形表示时，和数字基带系统一样，数字调制系统也应该无码间干扰。则此时，（6-4）对应该数字调制系统的频带利用率为对调制系统，其频带利用率为（4）、2ASK信号的解调2ASK信号的解调可以采用非相干解调（包络检波）和相干解调两种方式来实现6.1.2二进制频移键控（2FSK）二进制频移键控（2FSK）是指载波的频率受调制信号的控制，而幅度和相位保持不变。（1）、2FSK信

4、号的时域表达设二进制数字信号的“1”对应载波频率，“0”对应载波频率，而且和之间的改变是瞬间完成的。因此，二进制频移键控信号可以看成是两个不同载波的二进制幅移键控信号的叠加。根据以上分析，得出2FSK信号的时域表达式（6-5）这里，和分别表示第个信号码元的初始相位，是的反码.（2）、2FSK信号的产生通常2FSK信号可以由两种电路实现：模拟调频法，数字键控法。（3）、2FSK信号的功率谱及带宽当为0、1等概率出现的单极性矩形随机脉冲序列（码元间隔为）时，2FSK信号功率谱的表达式为（6-6）79式中，利用了的关系。2FSK的频带宽

5、度为（6-7）特别：式（6-7）是在数字基带信号用单极性矩形脉冲波形表示的前提条件下得到的结论。当数字基带信号用滚降系数为的升余弦滚降脉冲波形表示时，由于则此时，（6-8）（4）、2FSK信号的解调2FSK的解调也可以分为非相干（包络检波）和相干解调。此外，2FSK的解调方法还有过零检测法和差分检波法等。6.1.3二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK）相移键控是利用载波相位的变化来传递数字信息，通常可以分为绝对相移键控（2PSK）和相对相移键控（2DPSK）两种方式，1、二进制绝对相移键控（2PSK）一般地如

6、果二进制序列的数字信号“1”和“0”，分别用载波的相位和0这两个离散值来表示，而其幅度和频率保持不变，这种调制方式就称为二进制绝对相移键控。（1）2PSK信号的一般表达式为（6-9）其中式（6-9）中我们可以将看作是宽度为的双极性矩形脉冲波形。（2）2PSK信号可以采用两种方法实现：模拟调制法和相移键控法。（3）2PSK信号的解调一般采用相干解调。2、二进制相对移相键控（2DPSK）相对移相键控（2DPSK）是利用前后相邻码元载波相位的相对变化来表示数字信号。相对调相值是指本码元的初相与前一码元的初相之差。并设（1）2DPSK产生

7、的原理方法有模拟调制法和相移键控法。（2）2DPSK信号的解调2DPSK信号可以采用相干解调法(极性比较法)和差分相干解调法(相位比较法)。（3）2PSK、2DPSK信号的功率谱及带宽由式（6-9）可以看出，2PSK信号实质上可以被看成是一个特殊的2ASK信号，即当数字信号为“0”79时的取值为1，当数字信号为“1”时的取值为。也就是就说，在2ASK中是单极性信号，而在2PSK中则可以看作是一个双极性信号。则求2PSK信号的功率谱，也可以采用与求2ASK信号功率谱相同的方法。当为0、1等概率出现的双极性矩形随机脉冲序列（码元间隔为

8、）时，2PSK、2DPSK信号的功率谱为（6-10）2PSK、2DPSK信号的频带宽度为基带调制信号带宽的两倍。（6-11）上式中，为码元传输速率。特别：式（6-11）是在数字基带信号用矩形脉冲波形表示的前提条件下得到的结论。当数字基带信号用滚降系