相干解调的抗噪声性能

2ASK抗噪声性能分析2ASK抗噪声性能分析⽅向：视听模式分析学号：83320081002034 姓名：徐丽丽摘要：2ASK（⼆进制幅度键控）是⼀种最简单的数字信号的载波传输，本⽂通过对数字信号的2ASK调制，解调在不同信噪⽐的情况下误码率分析，得出不同信噪⽐下的误码率。

通过对2ASK的仿真更好的理解了数字调制系统的组成以及各模块的功能。

关键词：⼆进制幅度键控（2ASK），调制，解调，信噪⽐，误码率Abstract:2ASK (2 Amplitude Shift Keying) is the simplest digital signal carrier transmission technique. This paper researches 2ASK, demodulates the BER analysis in with different noise ratioes and arrives at a BER under different noise.Through the simulation of 2ASK, a better understanding of the digital modulation system, as well as the function of each module are acquired.Key words:binary amplitude shift keying (2ASK), modulation, demodulation, SNR, bit error rate(BER)1引⾔：数字基带信号的功率谱从零频开始⽽且集中在低频段，因此只适合在低通型信道中传输。

但常见的实际信道是带通型的，不能直接传送基带信号，因此必须⽤数字基带信号对载波进⾏调制，使基带信号的功率谱搬移到较⾼的载波频率上。

从原理上来说，受调载波的波形可以是任意的，只要已调信号适合于信道传输就可以了。

线性与非线性调制系统的抗噪声性能分析摘要：本文主要是通过对线性调制系统的不同调制方式在大信噪比条件下抗噪声性能的分析，分析了解不同的解调方法下，系统的抗噪声性能。

关键词：线性调制系统性能分析抗噪声性能系统引言所谓调制就是使基带信号（调制信号）控制载波的某个（或几个）参数，使这一个（或几个）参数按照基带信号的变化规律而变化的过程。

调制后所得到的信号为已调信号或频带信号，载波是一种不含任何有用信号用来搭载基带信号的高频信号。

调制信号m（t）为连续变化的模拟量叫模拟调制，其系统称为模拟调制系统。

其调制分为幅度调制和角度调制，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化的过程，分为标准调幅（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）等。

幅度调制属于线性调制，它通过改变载波的幅度，以实现调制信号频谱的搬移，一个正弦载波有幅度、频率、相位3个参量，因此，不仅可以把调制信号的信息寄托在载波的幅度变化中，还可以寄托在载波的频率和相位变化中。

这种使高频载波的频率或相位按照调制信号规律的变化而振幅恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制（PM），分别简称为调频和调相。

因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。

在分析抗噪声性能时，主要考虑的是加性高斯白噪声对系统的影响，同时也是最基本的噪声和干扰模型，又因为加性高斯白噪声被认为只对信号的接受产生影响，所以调试系统的抗噪声性能是通过解调器的抗噪声性能来衡量。

1. 线性调制系统的抗噪声性能分析1.1.AM的相干解调和非相干解调系统抗噪声性能对比分析AM信号的解调非为相干解调和非相干解调，两种解调的模型不同，所以抗噪声性能也随之不同，即分开进行讨论，先讨论相干解调系统的抗噪声性能。

AM相干解调模型框图如图1所示。

若解调器的输入信号为式中则解调器输入信号的平均功率为，解调器输入信号的平均功率为，所以AM的输入信噪比。

2psk的相干解调2psk (二进制相移键控)是一种常见的数字调制技术，常用于无线通信系统中。

它的解调方式包括非相干解调和相干解调。

本篇文章将详细介绍2psk的相干解调。

相干解调是一种通过将接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位对齐来恢复原始信号的方法。

在2psk的相干解调中，我们需要一个与发送信号的相位和频率都相同的本地参考信号。

以下是2psk相干解调的基本步骤：1.接收端接收到经过信道传输的调制信号后，首先进行限幅处理，以削除信道中的噪声和干扰。

2.然后，接收端产生的本地参考信号与接收到的信号进行相位对齐，以恢复原始信号的相位。

3.最后，通过低通滤波器滤除高频分量，得到解调后的基带信号。

在实现过程中，我们需要注意以下几点：1.参考信号的频率和相位必须与发送信号完全一致，否则解调效果会大打折扣。

2.解调过程中产生的噪声可能会影响解调效果，因此需要进行一些降噪处理。

3.在进行相位对齐时，需要使用一些算法来实现精确的相位对齐。

相对于非相干解调，相干解调具有更高的解调性能，因此在某些情况下，如高速数据传输等场景中，更倾向于使用相干解调。

在无线通信系统中，2psk的相干解调可以实现以下优点：1.可以提供更高的解调性能，从而提高系统的传输效率。

2.可以更好地抵抗信道噪声和干扰，从而提高系统的可靠性。

3.由于需要产生本地参考信号，因此可以实现更好的同步性能，从而支持更高的数据传输速率。

然而，相干解调也有一些缺点：1.需要产生本地参考信号，因此需要更多的硬件资源。

2.对于多径信道和时变信道，相干解调的性能可能会下降。

3.相干解调的算法相对复杂，实现难度较大。

综上所述，2psk的相干解调是一种高性能的数字调制解调技术，适用于需要高传输速率和高可靠性的无线通信系统。

在实际应用中，我们需要根据系统的需求和硬件资源的限制来选择合适的解调方式。

2fsk相干解调法2FSK相干解调法是一种常用的调制解调技术，用于数字通信系统中将数字信号转换为模拟信号进行传输和接收。

本文将介绍2FSK相干解调法的原理、应用以及其在通信系统中的优缺点。

我们来了解一下2FSK相干解调法的原理。

2FSK相干解调法是通过将数字信号转换为两个不同频率的正弦波进行调制，接收端利用相干解调的方法将接收到的信号转换回数字信号。

在2FSK相干解调法中，两个频率分别代表两个二进制数字，例如0和1，通过改变频率来表示不同的数字。

在实际应用中，2FSK相干解调法广泛应用于无线通信系统和调频广播系统中。

无线通信系统中，2FSK相干解调法可以提供高效可靠的数据传输，适用于需要高速传输和抗干扰能力的场景。

调频广播系统中，2FSK相干解调法可以实现多个频道的切换，使得广播系统能够同时传输多个信号。

2FSK相干解调法的优点之一是具有较高的抗干扰能力。

由于数字信号转换为模拟信号进行传输，抗干扰能力较强，可以有效地抵抗信道噪声和干扰信号的影响。

同时，2FSK相干解调法还具有较高的传输速率，可以满足大容量数据传输的需求。

然而，2FSK相干解调法也存在一些缺点。

首先，由于在解调过程中需要进行相干解调，对于接收端的要求较高，需要较复杂的电路设计和算法实现。

其次，2FSK相干解调法对于频率误差较为敏感，如果发射端和接收端的频率不一致，会导致解调错误。

为了克服2FSK相干解调法的一些缺点，还有一种改进的方法，即非相干解调法。

非相干解调法不需要进行相干解调，可以简化接收端的设计，提高系统的鲁棒性。

但是非相干解调法的传输速率较低，抗干扰能力较弱。

2FSK相干解调法是一种常用的调制解调技术，具有较高的传输速率和抗干扰能力。

它在无线通信系统和调频广播系统中得到广泛应用。

尽管2FSK相干解调法存在一些缺点，但通过不断的改进和优化，可以进一步提高系统的性能和可靠性。

未来随着通信技术的发展，相信2FSK相干解调法将继续在各种应用场景中发挥重要作用。

通信原理mask
多进制幅度键控（MASK）是一种调制技术，它的原理是将正弦载波的三个参量（幅度、频率、相位）中的两个或者更多的参量随调制信号的变化而变化。

MASK的调制原理为：功率谱特性单/双极性，功率谱形状与2ASK、2PSK相同。

连续谱，有/无离散谱。

中心频率为$f_c$。

带宽（主瓣宽度）：矩形脉冲成型为2*$f_B$ 根升余弦滚降为$(1+α)*f_B$，频谱效率为0.5-1（Baud/Hz）。

解调原理有相干解调和非相干解调两种。

相干解调的抗噪声性能较好。

MASK的好处是码元速率不变，比特速率增加，带宽不变，频带利用率增加。

总的来说，MASK是一种能够提高频带利用率的调制技术，但其抗噪声性能较差。

在实际应用中，需要根据具体的通信环境和需求选择合适的调制技术。

参考样卷1（一） 填空题 (每空5分)1．根据仙农信道容量公式，信道频带宽度可以和信噪比 互换，无限增加信道带宽，能否增大信道容量？否2．目前我国移动通信中有下列三种多址方式，频分多址FDMA ，时分多址TDMA ，码分多址CDMA 。

模拟移动通信采用FDMA 多址方式，全球通GMS 采用TDMA 多址方式。

3．已知下列两个码组，C1=（10110），C2-（01000）C2 码组的重量W （C2）=1，C1，C2两码组之间的距离（码距）为W （C1，C2）=4。

4．调频信号鉴频解调器输出噪音功率谱的形状是和频率有抛物线形状关系 ，改善调频系统信噪比的简单方法是预加重和去加重 。

5．数字复接中，帧同步码的作用是 接收端识别出帧同步码后，即可建立正确的路序。

；二次群准同步复接中，塞入码的作用是 调整码速 。

6．在语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是降低信息速率，压缩传输频带。

（P129）我国的脉冲编码调制系统，采用哪种对数压缩特性？A 率对数压缩特性。

7，设语音信号的最高频率为3.4khz, 则双边带调幅信号带宽为6.8KHz ，调频指数为10的调频信号的带宽为KHz f m FM 8.74)1(2=+β。

8. 计算机局域网（以太网）中采用的数字基带信号的码型为曼切斯特码（数字双相码），与AMI 码相比，HDB3码的主要优点是便于定时恢复。

9．在数字调制性能评价时，常用到Eb/N0，其含义是比特平均能量噪音单边功率密度比，BPSK 与QPSK 调制在相同Eb/N0时误比特率相同，这是否意味相同信息速率时两者信噪比相同？不同。

10．多进制数字调制中，基带信号常采用格雷码，其目的是减少解调误码率，设QPSK 信号的0相位对应的格雷码为00，分别给出90，180，270 相位对应的格雷码。

01，11，10。

（二）问答题1． （10分）数据通信开放系统互联模型的七层协议是什么内容？调制解调器属于哪一层？ 答：数据通信开放系统互联模型的七层协议是物理层，链路层、网络层、运输层——低层会晤层、表示层、应用层——高层, 调制解调器属于物理层。

2PSK及2DPSK系统的抗噪声性能一、2PSK在相干接收时的误码率2PSK相干接收的模型如下图。

绝对相移键控信号只能采纳相干接收,•相干接收用的本地载波能够单独产生,•也能够从接收信号中提取,•从相干接收的模型图可见,•与2ASK相干接收时的模型相同。

区别在于裁决门限为0，而2ASK为的裁决门限为a/2。

发“1”信号时，解调器的输入发“0”信号时，解调器的输出为因此当发“1”信号时，应该是x>0, 但由于噪声的存在,可能显现x<0,这就使得“1”错判为“0”。

因此“1”错判为“0”的概率那么为同理，发“0”信号，错判为“1”的概率为二、2DPSK信号的差分相干解调1）差分相干接收机的组成差分相干接收机的组成如下图。

可见，采纳差分相干接收2DPSK信号时，不用本地载波，•而是利用一个1bit的时延电路。

工作原理:判决规那么θkθk -1cos(θk -θk -1) 判决后的数字信号0 0 +1 0π 0 -1 10 π -1 1π π +1 02）、误码率发“1”信号的情形下，且前一码元为“1”，利用恒等式其中n c1、n c2、n s1和n s2是彼此独立的正态随机变量；且均值为0，•方差为σ2。

参见公式（）可知，随机变量R1服从广义瑞利散布，随机变量R2服从瑞利散布。

在那个地址，R1能够看成余弦信号2acosωc t＋窄带高斯变量的包络，•窄带高斯变量的同相分量为(n1c+n2c )，正交分量为(n1s+n2s )，因此f(R1)•服从Rice散布:R2可看成是一窄带高斯变量的包络，同相分量(n1c-n2c),•正交分量(n1s-n2s)且均值为0,方差为σ2，因此f(R2 )服从瑞利散布。

将散布函数代入公式（）,整理得同理可得可见误码率比采纳相干解调接收2PSK要高，缘故是相干接收时，采纳的本地载波没有噪声,•而在差分相干接收相对相移键控信号时，代替本地载波的是1bit时延电路的输出，它带来了信道噪声，因此使误码率增加。

第6章 数字信号的载波传输 203 26261610102 1.610n a r σ−−×===× 采用相干解调时，系统误码率为4117.31022e P −===× （3）采用非相干解调时，系统的误码率为/25311e e 3.371022r e P −−−===× 3．匹配滤波系统性能 参照图5-21，2FSK 系统的信号样本为：1122()cos 1()......0()cos 0 s s t a t s t t T s t a t ωω=⎧=<<⎨=⎩发送“”时发送“”时 满足在码元周期内有整数个载波周期条件：122π,2π,s T n T m n m ωω==∈、整数。

匹配滤波器的单位冲激响应1122()cos 1()......0()cos 0 s h t a t h t t T h t a t ωω=⎧=<<⎨=⎩发送“”时发送“”时 2FSK 系统采用频率正交条件的样本波形时，ρ12＝0，212/2s E A T E E ===，对于P (0)=P (1)，最佳判决门限为0，带入式（5.6-31）得：e P = 6.3.3 2PSK 和2DPSK 的抗噪声性能1．2PSK 的相干解调性能分析2PSK 相干解调系统模型与图6-19（a ）相同。

在一个码元持续时间s T 内，低通滤波器的输出波形可以表示为()1()()c c a n t x t a n t +⎧⎪=⎨−+⎪⎩发送“”时发送“0 （6.3-45）上式中，当发送“1”时，()x t 的一维概率密度函数服从均值为a ，方差为2nσ的高斯分布。

当发送“0”时，()x t 的一维概率密度函数服从均值为-a ，方差为2n σ的高斯分布。

()x t 经抽样后的判决准则为：()x t 的抽样值x 大于0时，判为“1”码；x 小于0时，判为“0”码。

当发送“1”码和“0”码的概率相等时，系统总误码率可以由下式计算101(1)(0)2e e e P P P P P =+= （6.3-46） 当1r 时，可得”时。