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第7章数字带通传输系统

思考题
7-1什么是数字调制？它与模拟调制相比有哪些异同点？
答：（1）数字调制是指用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信
号（已调信号）的过程。
（2）与模拟调制相比的异同点：
①不同点：数字调制是对载波信号的参量进行离散调制，在接收端对载波信号的离散调
制参量估值。而模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端对载波信号的连续调
制参量估值。
②相同点：都有调幅，调频和调相三种基本形式，并可以派生出多种其它形式。在原理
上二者并没有什么区别。

7-2数字调制的基本方式有哪些？其时间波形上各有什么特点？
答：数字调制技术的基本方式：
（1）利用模拟调制方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，
把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况处理；
（2）利用数字信号的离散取值的特点通过开关键控载波，从而实现数字调制，这种调
制方式通常有幅度键控、频率键控和相位键控。此种方式的时间波形有可能是不连续的。

7-3什么是振幅键控？OOK信号的产生和解调方法有哪些？
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答：（1）振幅键控是指利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保

持不变的键控方式。
（2）OOK信号的产生和解调方法：
①产生方法：模拟幅度调制法和开关电路控制的键控法。
②解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调法（同步检测法）。

7-42ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系？
答：2ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽的关系：因为两个独立平稳过程乘
积的功率谱密度等于它们各自功率谱密度的卷积所以将s（t）的功率谱密度与cos（ωct）
的功率谱密度进行卷积运算，可得到2ASK信号的功率谱密度表达式为

故2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍。
7-5什么是频移键控？2FSK信号产生和解调方法有哪些？
答：（1）频移键控是指用不同的载频来表示所传送的数字信息的键控方式。
（2）2FSK信号产生和解调方法：
①产生方法：
a．利用矩形脉冲序列对一个载波进行调频产生；
b．利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的频率进行选通，即键控法。
②解调方法：
a．非相干解调；
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b．相干解调；

c．鉴频法；
d．过零检测法；
e．差分检波法。

7-62FSK信号相邻码元的相位是否连续变化与其产生方法有何关系？
答：2FSK信号相邻码元的相位是否连续变化与其产生方法的关系：采用模拟调频电路
实现的2FSK信号，其相位变化是连续的；采用数字键控法产生的2FSK信号其相位变化不
一定连续。

7-7相位不连续2FSK信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系？
答：相位不连续2FSK信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽的关系：相位不连续
的2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加，因此，2FSK的功率谱可以近
似表示成中心频率分别为f1和f2的两个2ASK功率谱的组合，即

故相位不连续2FSK信号的带宽大于基带信号带宽的2倍。
7-8什么是绝对相移？什么是相对相移？它们有何区别？
答：（1）用载波的相位直接表示码元称为绝对相移。
（2）用相邻码元的相对载波相位值表示数字信息称为相对相移。
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（3）相对移相信号可以看做是把数字信息序列绝对码变换成相对码，然后根据相对码

进行绝对移相而成。

7-92PSK信号和2DPSK信号可以用哪些方法产生和解调？
答：（1）2PSK信号和2DPSK信号的产生：
①模拟调制法；
②键控调制法。
（2）2PSK信号的解调：
①极性比较法；
②鉴相法。
（3）2DPSK信号的解调：
①极性比较加码变换法；
②差分相干法。

7-102PSK信号和2DPSK信号的功率谱及传输带宽有何特点？它们与OOK的有何
异同？
答：（1）2PSK信号和2DPSK信号的功率谱及传输带宽的特点：
a．2PSK和2DPSK信号的功率谱密度同样由离散谱和连续谱组成，但当双极性基带信
号以相等的概率出现时，不存在离散谱部分；
b．传输带宽是基带信号带宽的2倍。
（2）与OOK的异同：两者连续谱部分与OOK信号基本相同，两者信号的带宽也与
OOK信号相同。
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7-11二进制数字调制系统的误码率与哪些因素有关？
答：影响二进制数字调制系统的误码率的因素：
（1）调制方式，一般情况下误码率从低到高的排列为2DPSK、2PSK、2FSK、2ASK。
（2）解调方式，一般情况下相干解调法的误码率比非相干解调的低。
（3）信噪比，信噪比越高，误码率越低。

7-12试比较OOK系统、2FSK系统、2PSK系统和2DPSK系统的抗噪声性能。
答：OOK系统、2FSK系统、2PSK系统和2DPSK系统的抗噪声性能的比较：若采用
相同的解调方式（相干解调），信噪比r一定，2PSK系统的误码率比2DPSK的小，2DPSK
系统的误码率比2FSK的小，2FSK系统的误码率比2ASK的小。

7-132FSK与2ASK相比有哪些优势？
答：与2ASK相比，2FSK的优势：在相同的解调方式下，若要得到相同的误码率，2FSK
需要的信噪比比2ASK小3dB。

7-142PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？
答：与2ASK和2FSK相比，2PSK的优势：在相同的误码率情况下，2PSK需要的信
噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。

7-152DPSK与2PSK相比有哪些优势？
答：与2PSK相比，2DPSK的优势：在相同的信噪比情况下，采用相干解调方式，2DPSK
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与2PSK的误码率减少一半，而且2DPSK还可以采用非相干解调方式。

7-16何谓多进制数字调制？与二进制数字调制相比较，多进制数字调制有哪些优缺
点？
答：（1）定义：采用多种基带波形的数字调制称为多进制数字调制。
（2）与二进制数字调制相比较，多进制数字调制的优点：
①在相同传码率时，多进制比二进制传输的信息量大；
②在相同传信率时，多进制比二进制所需要的码率低，带宽窄。
（3）与二进制数字调制相比较，多进制数字调制的缺点：在相同噪声情况下，多进制
的抗噪声性能不如二进制好。

习题
7-1设发送的二进制信息序列为1011001，码元速率为2000Baud，载波信号为
。试确定：
（1）每个码元中包含多少个载波周期？
（2）画出OOK、2PSK及2DPSK信号的波形，并注意观察其波形各有什么特点。
（3）计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的第一谱零点带宽。
解：（1）依题意有，载波频率和码速率分别为

因此每个码元包含2个载波周期。