第六章 正弦载波数字调制系统_讲义(Part2)
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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 数字信号的载波传输一、数字调制与模拟信号调制类比,如果调制信号是数字脉冲序列就称为数字调制,或称数字载波调制。
在微波无线通信和光通信等通信系统中信道是带通型的,所以需要把数字基带信号的频谱搬移到相应的频段再送入信道传输。
因此,数字调制系统又称为频带传输系统。
二、数字调制的三种基本方式幅移键控ASK 、频移键控FSK 和相移键控PSK 。
6.1 二进制数字调制一、二进制幅移键控2ASK1.定义:用数字基带信号对正弦载波的幅度进行控制的方式称为幅移键控。
记为2ASK 。
2.数学表达式 ()⎩⎨⎧="0"0"1"cos 02tA t s ASKω3.波形与输入序列1001相对应的输出波形如图所示。
4.产生方式(1)模拟法 如图(a )所示01010信号ASK 2(2)键控法 如图(b )所示“1”码作为“电键”打开通路,送出载波;“0”码关闭通路,输出0电平。
5.解调方法幅移键控的解调方法有两种. (1) 相干解调(a)(2) 为非相干解调(b)二、二进制频移键控FSK1.定义:用数字基带信号对正弦载波的频率进行控制的方式称为幅移键控。
记为2FSK 。
2.数学表达式()⎩⎨⎧="0"cos "1"cos 212tA t A t s FSK ωω3.波形输入序列为1001时,已调2FSK 的输出波形如图所示,图中f 1代表“1”,f 2代Cos(ω0t+ϕ)输出定时抽样输出表“0”。
4.产生方式(1)模拟法 如图(a )所示(a )(2)键控法 如图(b )所示采用键控法时,二进制矩形脉冲序列中的“1”和“0”分别控制两个独立的载波发生器,“1”码时输出载波频率f 1 ;“0”码时输出载波频率f 2。
5.解调方法2FSK 的解调也有相干解调和非相干两种,其基本原理与2ASK 相同,只是使用了两套电路而已。
(1)相干解调 如图(a)所示2(a )(2)非相干解调 如图(b)所示11信号FSK 21f 2f 1f 2f f (t)(t)(b)e(b )(c )考虑到成本等综合因素,在2FSK 系统中也很少使用相干解调,以图(b)非相干解调原理框图为例画出了各点波形如图(c)所示。