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【大学课件】数字通信原理 二进制数字调制与解调原理PPT

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《数字调制系统》PPT课件

《数字调制系统》PPT课件

调制的功能： ① 使信号更适合于信道传输。 ② 实现信道复用提高通信系统的有效性。 ③ 提高通信系统的抗干扰能力提高通信系统的可靠性。
数字调制的三种 最简单最基本方式
2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK
精选ppt
扩 MASK 展 MFSK
MPSK/MDPSK 改进型
3
数学调制系统
频带传输：可实现信号远距离传输。传输信道是高频带通型。 传输必须经过数字调制，将编码波形的功率谱经 数字调制变换到信道传输频带内。
10
4. 2ASK信号的频谱特性
s ( t )
e2ASK (t)
Pi ( )
Po ( )
cos ct
模拟调制法原理框图
cos ct
P o( )1 4P i( c)P i( c)
S(t)是单极性不归零矩形脉冲信号,它的功率谱特性 P S ( f ) 为
PS(f)T 4SSa2TSf1 4(f)
2FSK信号的互相关系数
两个码元波形的互相关系数
TS 0
e
1
(
t
)
e
2
(
t
)
d
t
E 1E 2
TS 0
A
1
c
o
s
1
tA
2
c
o
s
2
td
t
E 1E 2
2 TS
s
i
n 2
2
f2
f
2
f1 TS f1 TS
sin 4 fcTS 4 fcTS
0
如果
E1 E2 Eb
A1=A2=A =
2ASK信号的功率谱特性 P E ( f ) 为

52二进制数字调制与解调原理PPT课件

52二进制数字调制与解调原理PPT课件

低通滤波器滤除
低通滤波器输出 s0(t)1 2kcs(t)cocs [L )( t (cL )]
相干条件
cL及 c＝ L
满足相干条件下，相干检测器的输出为
21
s0(t)
1 2kcs(t)
重庆大学通信工程学院
相干解调
数字通信原理
e2 ASK (t)
带通 滤波器
相乘器 e(t)
低通 滤波器
抽样 判决器
P2FSK ( f
)
1 4
fsP(1P)[G( f
f1) 2
G( f
f1) 2]
1 4
fs2 (1 P)2
G(0) 2 [( f
f1) ( f
f1)]
1 4
fsP(1P)[G( f
f2) 2
G( f
f2) 2]
1 4
fs2 (1 P)2
G(0) 2 [( f
f2) ( f
f2)]
34
重庆大学通信工程学院
5.5 多进制数字调制与解调原理 5.6 现代数字调制解调技术
3
重庆大学通信工程学院
5.2 二进制数字调制与解调原理
数字通信原理
若调制信号是二进制数字基带信号时，这 种调制称为二进制数字调制。
1 二进制振幅键控（2ASK）
2 二进制频移键控（2FSK）
3 二进制相移键控（2PSK）
4
重庆大学通信工程学院
t
2ASK信号
t
2ASK信号的时间波形随二进制基带信号通断变化， 所以又称为通断键控信号（OOK信号）
8
重庆大学通信工程学院
二进制振幅键控（2ASK）信号
数字通信原理
2ASK信号产生的两种调制方法：模拟相乘 与数字键控

《数字通信原理》课件

《数字通信原理》课件
信道编码
为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性，通过增加冗余信息对数字信号进行 编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验（CRC）等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况 下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能 力。
误码率与信噪比
误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系
随着信噪比的增加，误码率逐渐降低，通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施，降低误码率，提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声 、干扰和衰减的影响，需要进行相应的 处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息 ，使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端 的时钟保持一致，以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信 号中的帧结构，以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成，实现家庭设施的远程控制和 智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点，能够提高家庭生活的舒适 度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述

通信原理课件——数字调制系统

通信原理课件——数字调制系统
实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程 中不易被发觉。比如： 系统分频器可能发生状态转移； 锁相环路的不稳定； 某种突然的骚动； 结论：实际系统中，一般不采用2PSK，而采用2DPSK。
② 相对移相（2DPSK）
——
2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位的变化来表示数字信息
2ASK信号功率谱密度结构示意图如图。其由离散谱和连续谱两部分组成。 离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号s(t)波形确定。
2ASK信号的功率谱分布在整个频率范围，若以功率主瓣宽度计算带宽， 则2ASK信号带宽B2ASK为
ƒc=2400Hz，ƒs=1/Ts=1200B。 B2ASK=2ƒS=2×1200=2400 (Hz)
（1）试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出2ASK信号 的时间波形；
（2）试画出2ASK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
解：（1）2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅随数字基带信 号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，如图(a)。图中数字基带信号 s(t)应是单极性不归零波形。
了解： 二进制数字调制信号采用相干截调和非相干解调的原理及特
点； 2ASK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统性能比较； 多进制数字调制的概念和目的
现代数字调制技术QAM、MSK
5.1 二进制数字调制系统
数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移 频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式，如
n
n
n1
（2） 2PSK和2DPSK信号的调制
模拟调相法：原理框图如图所示，码变换器（即差分编码器）是用来完成绝
对码波形到相对码波形变换的，去掉码变换器，则可进行2PSK信号的调制。

通信原理第7章资料PPT课件

通信原理第7章资料PPT课件

B2FSK f2 f1 2 fs
f
f0 2 fs f0 fs
f0
f0 fs f0 2 fs
2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。连续谱由两
个双边带谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处；
若两个载频之差小于fs，则连续谱呈现单峰；如载频之
差增大，则连续谱将第出19现页/双共5峰9页。
2DPSK信号调制器原理框图
cosct
开关电路
0
e2DPSK (t)
1 8 00 移相
s(t)
码变换
第31页/共59页
变为相对码
31
7.1 二进制数字调制原理
2DPSK信号的解调——相干解调加码反变换
e2DPSK (t) 带通
滤波器
a
相乘器
cosct b
c
d
低通
滤波器
抽样 判决器
定时 脉冲
e 码反 f
e2FSK
(t)
AAccooss((21tt
n ), n ),
发送“1”时 发送“0”时
11
第11页/共59页
7.1 二进制数字调制原理
2FSK信号的时间波形
1
0
1
0
(a)2FSK信号 t
2ASK信号
（b) s1 t cos1t
t
2ASK信号
(c) s2 t cos2t
1
t
2FSK信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形(c)
1
第7章 数字带通传输系统
本章主要内容：
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
第1页/共59页
第7章 数字带通传输系统

通信原理第六章基本的数字调制系统精品PPT课件

通信原理第六章基本的数字调制系统精品PPT课件

2fc
2 T
f0
f
6.2.3 误码率
讨论在加性高斯白噪声信道中2ASK信号的误码率。
s(t)A(t)cos(0t) 带通
高斯白噪声 滤波
中心频率为 f 0 ， 带宽为 2 f c 。
s(t)
解调器
窄带高斯噪声
n ( t) n c ( t)c o s (0 t) n s ( t)s in (0 t)
1. 调制方法
• 模拟调幅法—乘法电路 • 键控法
A ( t ) 相乘器
s(t)
cos(0t )
s(t)
cos(0t )
A (t)
2. 解调方法
• 包络检波法 • 相干解调法
s ( t ) 带通
滤波
s ( t ) 带通
滤波
全波 整流
低通 滤波
包络检波器
相乘 电路
低通 滤波
抽样 A ( t )
判决
定时脉冲
第6章 基本的数字调制系统
6.1 概述 6.2 二进制振幅键控（2ASK） 6.3 二进制频移键控（2FSK） 6.4 二进制相移键控（2PSK） 6.5 二进制差分相移键控（2DPSK） 6.6 二进制数字键控传输系统性能比较 6.7 多进制数字键控
6.1 概述
数字调制：
调制信号 m ( t是) 数字信号 有限种状态
x(t)nAc(t)nc(t)
,发“1”时 ,发“0”时
在抽样时刻
t
，
1
x(t1)nAc(t1n)c(t1)
,发“ 1”时 ,发“0”时
为高斯型随机变量
发送“0”码时x ，( t 1 ) 的概率密度p0(x) 21nexp x2/2n 2

《调制与解调》课件

《调制与解调》PPT课件
调制与解调是通信领域中至关重要的概念。本课件将深入探讨调制与解调的 基本原理、应用场景以及未来发展方向。
概述
基本概念
深入理解调制与解调的本质，为后续内容打下基础。
作用和应用场景
探索调制与解调在通信领域中的广泛应用，并了解其对信息传输的重要作用。
模拟调制
模拟信号 vs 数字 信号
介绍脉冲幅度调制（PAM） 和脉冲编码调制（PCM）的 实现方式与应用场景。
QAM和FSK的原理 与示例
详细解释正交振幅调制 （QAM）和频移键控（FSK） 的原理，并通过示例进行 演示。
调制解调器
基本结构和原理
了解调制解调器的组成结 构以及其工作原理。
分类和应用场景
探索不同类型的调制解调 器及其在各个领域中的应 用。
性能参数和对比 分析
分析调制解调器的性能参 数，并进行与其他技术的 对比。
码型和误码率
码型的概念 和分类
介绍不同类型的码 型，并解释其在通 信中的作用。
ห้องสมุดไป่ตู้
误码率的定 义和计算方 法
详细描述误码率的 概念，并解释如何 进行计算。
循环码和纠 错码的原理 和应用场景
深入理解循环码和 纠错码的原理，并 探讨其在通信中的 应用。
比较模拟信号和数字信号 的特点，对两者之间的区 别进行详细解释。
原理和方法
深入研究模拟调制的基本 原理和常用的调制方法， 包括调幅调制和调频调制。
实例演示
通过具体案例演示AM（幅 度调制）和FM（频率调制） 的产生与分析。
数字调制
基本原理
探索数字调制的工作原理 以及其与模拟调制的差异。
PAM和PCM的实现
实例演示

北邮通信原理课件A-7数字调制

[例] 已知某OOK系统的传码率为103B,所用的 载波信号为Acos(4π×103t)。
（1）设传送数字信息为011001，画出相应的 2ASK信号波形。 （2）求2ASK信号的带宽。
二进制振幅键控2ASK(续)
解：(1)
RB 103 B
c
4103 2fc 4
10
3
fc 2103 Hz
每个码元内有 2103 =2个载波波形 103
定时脉冲
二进制振幅键控2ASK(续)
2ASK
y(t) 全波 /半波
BPF
整流器
r(t) 取样 s(t)
LPF
判决
2ASK
定时脉冲
y(t)
r(t)
A/2 判决
cp(t)
S (t) 0 0 1
0
0
二进制振幅键控2ASK(续)
2ASK
BPF
cosωct
LPF
r(t) 取 样 s ( t ) 判决
定时脉冲
二进制调制与多进制调制
7.1 二进制数字调制原理
一、二进制振幅键控2ASK （OOK通断键控）
二、二进制移频键控2FSK
“1”
“0”
“1”
三、二进制绝对调相2PSK
“1”
“0”
“1”
四、二进制相对调相2DPSK
T
T
T
一、二进制振幅键控2ASK
（OOK通断键控）
1.调制 载 波
开关电路
1 K eo(t) 0
二进制移频键控2FSK(续)
2FSK 放大
微分
整流
脉冲
a 限幅 b 器 c 器 d 展宽 e
LPF f
取样判s(t) 决g

通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)


基准 ——2PSK 前一 ——2DPSK
/2
参考相位
/ 2 B方式
课件制作：曹丽娜
示例: 波形: 差分编码规则：
西安电子科技大学 通信工程学院
⊕为模2加
bn-1为 bn的前一码元 最初bn-1可任意设定
课件制作：曹丽娜
2DPSK 产生
构思 模型
2DPSK 解调
西安电子科技大学 通信工程学院
Power Spectral Density
分析目的：B 和 fc
分析方法：借助于基带信号的功率谱
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
1 2ASK信号的功率谱密度
e2ASK (t) s(t) cosct
单极性
设
Ps (f) —— s(t) 的PSD
P2ASK (f) —— 2ASK信号的PSD
课件制作：曹丽娜
概述
数字调制：用数字基带信号控制载波某个参数的过程。 数字带通传输系统：包括调制/解调过程的数字传输系统。
方法
模拟调制法
数字键控法
分类
二进制和多进制调制
基本调制和新型调制
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
振幅键控
频移键控
相移键控
Amplitude Shift Keying
FSK
Phase Shift Keying
课件制作：曹丽娜
2 2PSK/2DPSK信号的功率谱密度
e2PSK (t) s t cosct
双极性
➢ 2PSK信号的频谱与2ASK的十分相似； ➢ 带宽也是基带信号带宽的两倍：
➢ 区别仅在于当P=1/2时，谱中无离散谱（即载波分量）。

数据通信原理—第5章ppt

⑴ 由连续谱和离散谱组成：其中连续谱则由基带 谱中的连续谱经调制后的双边带谱，而离散谱则由 载波分量来确定；
⑵ 2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍：
B2ASK = 2f b （f b= 1/Tb 是二进制数字信号的码元速率） (3)频带利用率
r2AS KR B B2ffbb1 2 Ba/uHdz 20
判决器
带通
低通
滤波器
滤波器
C(t)=cos(2πfc2t)
37
思考题
设发送的二进制信息为11001000101，采用2FSK方 式传输。已知码元传输速率为1000B，“1”码元的 载波频率为3000Hz， “0”码元的载波频率为 2000Hz 。
（1）构成一种2FSK信号调制器原理框图，并画出 2FSK信号的时间波形；
n
g(t)是单位矩形脉冲，周期为Tb，an取值为：
1 “1”码元 an 0 “0”码元
5、2ASK波形
15
7.1 二进制数字调制与解调原理
1 01 1 00 1
S(t)
Tb
载波信号
2ASK 信号
16
• 功率谱密度
2ASK信号可以表示成 e2A (tS ) K stcocts
式中 s(t) －二进制单极性随机矩形脉冲序列 设：Ps (f) － s(t)的功率谱密度
• 频域：表现为频谱搬移的过程。 • 解调：与调制相反的过程。
5
二、调制必要性
实际通信中很多信道都不能直接传送基带
信号。 如：使用模拟电话信道传呼数据信
号
单极性NRZ码频谱
模拟电话信道特性
P(f)
H(f)
f 0 fb 2fb
f Hz
300
3400
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元的初相位
25
ppt课件
二进制频移键控（2FSK）信号
单极性矩形 脉冲序列
1 1 0 0 1 0 00 1 0 1
调制信号
整流信号
低通滤波器 输出信号 抽样判决器 输出信号
17
ppt课件
二、二进制振幅键控（2ASK）解调
数字通信原理
非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法)
18
ppt课件
相干解调
数字通信原理
相干解调(同步检测法)方式的接收系统框图
7
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）信号
数字通信原理
2ASK信号产生的两种调制方法：模拟相乘 与数字键控
二进制不归 零信号
s (t )
模拟相乘
乘法器
e2 ASK (t)
数字键控
cosωct
开关电路
cos ct
8
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）调制
数字通信原理
二进制振幅键控（2ASK）信号 二进制振幅键控（2ASK）信号的频谱
CCEE
第五章 数字调制与解调
数字通信原理
主要内容
数字通信原理
5.1 引 言 5.2 二进制数字调制与解调原理 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 5.4 二进制数字调制系统的性能比较
5.5 多进制数字调制与解调原理 5.6 现代数字调制解调技术
2
ppt课件
5.2 二进制数字调制与解调原理
数字通信原理
24
ppt课件
二进制频移键控（2FSK）信号
数字通信原理
2FSK信号的产生
二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的 二进制振幅键控信号的叠加。若二进制基带信号 的1符号对应于载波频率f1，0符号对应于载波频 率f2，则二进制移频键控信号的时域表达式为
g(t)为单个矩形脉冲，脉宽
其中
为Ts
ψn，θn分别是第n个信号码
4
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）调制
数字通信原理
二进制振幅键控（2ASK）信号 二进制振幅键控（2ASK）信号的频谱
5
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）信号
数字通信原理
2ASK信号的产生
发送的二进制符号序列
0 an 1
发送概率为P 发送概率为1 P
其中
Ts是二进制基带信号时间间隔
2ASK信号
二进制频移键控（2FSK）调制 二进制频移键控（2FSK）解调
23
ppt课件
二进制频移键控（2FSK）调制
数字通信原理
2FSK调制是数字通信中用得较广得一种方 式，用于话音通信（频率低于1200bps）、 衰落信道中传输数据等情况。
二进制频移键控（2FSK）信号
二进制频移键控（2FSK）信号的频谱
因此
11
ppt课件
数字通信原理
假设P＝1/2，则
g(t)的频谱 因此
12
连续谱
离散谱
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）信号的频谱
数字通信原理
二进制振幅键控（2ASK）信号的频谱
传输2ASK信号所需频带
Ps(f)
fs-f0
-2fs -fs 0 fs 2fs PE(f)
－fc
0
fc fc＋fs
结论：二进制振幅键控信号的功率谱密度由离散谱和连续谱两 部分组成。离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号波形 g(t)确定，带宽则是基带波形的两倍， B2ASK=2B。
9
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）信号的频谱
数字通信原理
2ASK调制信号
频谱
e2ASK(t)的功率谱密度为P2ASK(f) s(t)的功率谱密度为Ps(f)
功率谱密度
推导Ps(f)
10
ppt课件
数字通信原理
二进制基带信号s(t)是单极性随机矩形脉冲，其功率谱密度Ps(f)为
式中 矩形波频谱：对于所有的m≠0的整数，有G(mfs)=0
13
ppt课件
5.2.1 二进制振幅键控（2ASK）
数字通信原理
二进制振幅键控（2ASK）调制 二进制振幅键控（2ASK）解调
14
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）解调
数字通信原理
非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法)
15
ppt课件
非相干解调
数字通信原理
非相干解调(包络检波法)方式的接收系统框图
20
低通滤波器滤除
ppt课件
相干解调
数字通信原理
e2 ASK (t)
带通 滤波器
相乘器 e(t)
低通 滤波器
抽样 输出 判决器
定时 脉冲
相干解调条件：接收端必须提供一个与2ASK信 号的载波保持同频同相的相干载波，否则将会造 成解调后的波形失真。
相干载波一般可通过窄带滤波或锁相环路来提取。
21
ppt课件
e2 ASK (t)
带通 滤波器
全波 整流器
包络检波器
低通 滤波器
抽样 输出 判决器
定时 脉冲
半波或全波整流器：包络检波器
低通滤波器：输出信号是恢复后的基带信号
抽样判决器：通过积分，抽样和判决，再生成 基带信号，去掉传输中叠加的干扰和噪声
16
ppt课件
2ASK信号非相干解调过程的时间波形
数字通信原理
结论：二进制 振幅键控 （2ASK）信号 表示为一个单 极性矩形脉冲 序列与一个正 弦型载波相乘
6
ppt课件
二进制振幅键控（2ASK）信号
数字通信原理
2ASK信号的时域波形
1 0 11 0 01
单极性矩形 脉冲序列
s(t)
t
载波信号
t
2ASK信号
t
2ASK信号的时间波形随二进制基带信号通断变化， 所以又称为通断键控信号（OOK信号）
若调制信号是二进制数字基带信号时，这 种调制称为二进制数字调制。
1 二进制振幅键控（2ASK）
2 二进制频移键控（2FSK）
3 二进制相移键控（2PSK）
3
ppt课件
5.2.1 二进制振幅键控（2ASK）
数字通信原理
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信 号而变化的数字调制。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）调制 二进制振幅键控（2ASK）解调
5.2 二进制数字调制与解调原理
数字通信原理
1 二进制振幅键控（2ASK） 2 二进制频移键控（2FSK） 3 二进制相移键控（2PSK）
22
ppt课件
5.2.2 二进制频移键控（2FSK）
数字通信原理
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）
e2 ASK (t)
带通 滤波器
相乘器
低通 滤波器
抽样 输出 判决器
c(t)
定时
脉冲
解调原理：将已调信号e(t)与相干载波c(t)在相乘 器中相乘，然后由低通滤波器输出所需的基带波 形。
为低通滤波器的电压传输系数
低通滤波器输出
相干条件 满足相干条件下，相干检测器的输出为