第6章 正弦载波数字调制系统
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第六章 数字调制系统(数字频带传输系统)6.1 引 言在实际通信中,有不少信道都不能直接传送基带信号,而必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即所谓调制。
数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在收端对载波信号的离散调制参量进行检测。
数字调制信号也称键控信号。
在二进制时,有ASK ~ 振幅键控 FSK ~ 移频键控PSK ~ 移相键控正弦载波的三种键控波形 见樊书P129,图6-16.2 二进制数字调制原理6.2.1 二进制振幅键控(2ASK ) 一、一般原理及实现方法2ASK 是用“0”,“1”码基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。
最早使用的载波电报就是这种情况。
数字序列{}n a()t s 单极性基带脉冲序列 ()()t t s t e cω=cos 0 与t c ωcos 相乘,()t s 频谱搬移到c f ±附近,实现2ASK 。
{}n a 信号2ASK 调制的方框图转换成数字调制系统的基本结构图带通滤波器滤出所需已调信号,防止带外辐射,影响邻台。
二、2ASK 信号的功率谱及带宽()()()()∑∞-∞=-=ω=n s n c nT t g a t s tCos t s t e 0 ⎩⎨⎧-=ppa n 110,概率为,概率为随机变量()()()()()()()()()ss T f j s a s T j s a s e fT S T f G eT S T G E t e S t s G t g 002 π-ω-⋅π=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛ω=ωω↔ω↔ω↔或,设 ()()()[]c c S S E ω-ω+ω+ω=ω21()()()的功率为:则在频率轴上互不重叠,,假如t e S S c c 0ω-ωω+ω()()()[]()()()[]c S c S E c S c S E f f P f f P f P P P P -++=ω-ω+ω+ω=ω4141或)(f P S 为)(t s 的功率谱,可见,知道了)(f P S 即可知道)(f P E 。
第六章正弦载波数字调制系统6.1知识点结构框架本章的知识点结构框架如图6-1所示。
图6-1 知识点结构框图6.2教学要求(1)了解数字调制系统的基本概念、与模拟调制系统的区别联系、以及多进制调制系统的概念和原理;(2)理解振幅键控、移频键控和移相键控三种基本调制信号的波形特点和功率谱密度;(3)掌握2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的调制解调原理及抗噪声性能。
6.3难点重点教学难点:各类数字调制方式的区别联系。
教学重点:二进制数字调制解调原理,2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统的抗噪声性能,二进制数字调制系统的性能比较。
6.4教学安排本章共分为6节,即正弦数字调制的概述、二进制数字调制原理、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和改进的数字调制方式。
讲授8学时,其安排见表6-1。
表6-1 课时安排学时教学内容第一讲 2 6.1 正弦数字调制的概述;6.2 二进制数字调制原理。
第二讲 2 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能。
第三讲 2 6.4 二进制数字调制系统的性能比较;6.5 多进制数字调制系统(部分)。
第四讲 2 6.5 多进制数字调制系统(部分);6.6 改进的数字调制方式。
1176.4.1第一讲安排(1)教学要求了解数字调制系统的基本概念及与模拟调制系统的区别联系,理解振幅键控、移频键控和移相键控三种基本调制信号的波形特点和功率谱密度,掌握其调制解调的基本原理。
(2)难点重点教学难点:2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK三种基本调制的区别联系。
教学重点:2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调原理。
(3)知识回顾在第四章中介绍了模拟调制系统,分析了幅度调制(常规幅度调制,抑制载波双边带调制,单边带调制,残留边带调制)、频率调制、相位调制三种基本的模拟调制方式。
本章将模拟基带信号变为数字基带信号,高频载波仍为正弦载波,分析数字调制的基本理论。