法，通过分析 2ASK 信号的功率谱密度来理解线性调制基本原理，并 且详细讨论各种 2ASK 传输系统的抗噪声性能。 7.1.1 2ASK 信号的调制与解调 1、二进制振幅键控（2ASK）基本原理
振幅键控是利用正弦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。对于二进制振幅键控，当发送码元“1”时， 取正弦载波的振幅为 A1 ，当发送码元“0”时，取振幅为A2 ，根据载
cosct ，持续时间 Ts；当 s(t)为 0 时，开关电路接地，无信号输出，根 据此原理产生 2ASK 信号。 3、二进制振幅键控（2ASK）的解调
对于 2ASK 信号有两种解调方法：相干解调和非相干解调。相干
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解调需要在接收端接入同频同相的载波，所以又称同步检测；非相
干解调只需检测出信号包络，所以又称包络检波。两种解调方法的
第7章 数字信号的频带传输
7.1 二进制振幅键控（2ASK） 7.2 二进制频移键控（2FSK） 7.3 二进制相移键控（2PSK） 7.4 二进制差分相移键控（2DPSK） 7.5 二进制键控信号的性能比较 7.6 多进制数字调制 7.7 本章小结
第 7 章数字信号的频带传输
在第 6 章中，对数字信号的基带传输进行了详细分析。然而在 实际通信中的多数信道是带通信道，如卫星通信，移动通信，光纤 通信等均是在规定带通信道内传输频带信号。本章侧重讲解数字基 带信号通过载波调制成频带信号后在带通信道中传输，并在接受端 进行解调的工作原理，同时，围绕频带信号的功率谱密度和系统的 误码率两大方面，分析频带传输系统的基本性能。
在信息传输的过程中，数字码元有二进制和多进制之分，所以， 数字信号的频带调制也有二进制和多进制之分。二进制数字调制是 将“0”和“1”这两个二进制符号分别映射为相应的波形形式，多 进制数字调制则是将多个码元符号映射为相应的波形。本章重点讨
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论二进制数字调制系统的基本原理及其抗噪声性能，并简要介绍多 进制数字调制基本原理。
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波的振幅不同，来区分码元信息，可用（7.1-1）表示：
e2ASK (t) AA21ccooss((cctt++)， ),
以概率 P 发送“1”时 以概率1 P发送“0”时
（7.1-1）
若取 A1 A，A2 0 且初始相位 0，则（7.1-1）可表示为：
e2ASK (t) Ac0o，sc t,
以概率P 发送“1”时 以概率1 P发送“0”时
（7.1-2）
这种常见的，最简单的，类似于正弦载波导通与关闭的数字调制方
式也称为通－断键控（On Off Keying，OOK）。
根据二进制振幅键控的基本原理，可以写出 2ASK 信号的一般表
达式：
e2ASK (t) s t cosct
（7.1-3）
e2ASK (t) stcosct，其中s(t)为二进制单极性不归零波形。表达式如下：

发送码元“0”
（7.1-4）
为简化分析，这里 g (t ) 为矩形脉冲，时域表达式为：
g (t )＝A 0
对应的频谱函数为：
－Ts t Ts
2
2
其它
（7.1-5）
G( f ) ATsSa( fTs )
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其中 s(t) ang(t nTs ) ，为二进制单极性基带信号。 an为二进制码元 n
序列，取值为 1 或 0。为简化分析，本章取基带波形 g (t ) 为幅值为 A，
宽度为 Ts 的矩形脉冲， Ts为码元持续时间。 2、二进制振幅键控（2ASK）的调Ts 制
根据获得 2ASK 信号的基本原理，可得到两种调制方法：“模拟
原理框图如图 7-3 所示。
e2ASK (t)
带通滤波
a
器
相乘器
c 低通滤波 d 抽样判决 e 输出
器
器
cosct b
（a） 相干解调原理框图
定时脉冲
e2ASK (t)
带通滤波 a 器
全波整流 b 低通滤波
器
器
c 抽样判决 器
d 输出
定时脉冲
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包络检波器
（b） 非相干解调原理框图
图7-3 2ASK信号解调原理框图
调幅法”和“键控法”，原理框图如图 7-2 所示。
二进制单极性不归零 波形s(t)
e2 ASK (t)
cosct
(a)模拟调幅法
cos ct
开关电路
e2ASK (t)
s(t)
(b)键控法
图7-2 2ASK信号调制原理框图
“键控法”中，开关电路的开启方式受二进制单极性不归零波形s(t) 的控制。当 s(t)为矩形脉冲时，开关电路连接振荡信号产生器，输出
（7.1-6）
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根据前一章所述数字基带信号功率谱密度计算方法，在二进制码元
等概发送的情况下，得到二进制单极性基带信号 s(t)的功率谱密度。
调制的基本概念是利用基带信号去控制载波某些参数的过程。 其中，基带信号可以为模拟信号，也可以为数字信号；载波可以为 正弦波，也可以为脉冲波。对于正弦波其可调参数为幅度、频率和
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相位；而对于脉冲波，其可调参数为脉冲幅度、脉冲宽度和脉冲相 位。
本章主要讨论如何利用数字基带信号控制正弦载波参数的过 程。根据可控参数不同，数字调制可分为振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK），频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）和相 移键控（Phase Shift Keying，PSK）。
数字调制还可分为线性调制和非线性调制。若调制信号的功率 谱密度是原始基带信号功率谱密度在频率轴上的线性搬移，即只有 幅度上的衰减，没有形状的变化，则此调制为线性调制，反之，为 非线性调制。以上三种数字调制中，只有 ASK 为线性调制，而 FSK 和 PSK 为非线性调制。
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7.1 二进制振幅键控（2ASK） 本节主要讨论二进制振幅键控的基本原理及调制、解调基本方
在非相干解调中，全波整流器和低通滤波器构成了包络检波器。 非相干解调各模块输出波形同于相干解调。唯一区别是相干解调中 需要同频同相载波，所以相干解调系统复杂度高于非相干解调，在 大信噪比情况下，两者抗噪声性能一致，一般选用非相干解调。
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7.1.2 2ASK 信号的功率谱密度
前 面 我 们 已 经 讲 述 了 2ASK 信 号 的 一 般 表 示 式 为 ：