图7.3 环形调制器
2.键控法 键控法是产生ASK信号的另一种方法。二元制ASK又称
为通断控制（OOK）。最典型的实4所示为该方法的原理框 图。
图7.4 键控法产生ASK信号原理图
为适应自动发送高速数据的要求，键控法中的电键可以 利用各种形式的受基带信号控制的电子开关来实现，代替电 键产生ASK信号，图7.5所示就是以数字电路实现键控产生 ASK信号的实例。该电路是用基带信号控制与非门的开闭， 实现ASK调制。
图7.1 二进制数字调制的波形和方框图
7.2 二进制振幅键控(ASK)调制与解调
7.2.1 ASK调制
ASK有两种实现方法：乘法器实现法和键控法。 1.乘法器实现法
乘法器实现法的调制方框图如图7.2所示。 图7.2(a)为ASK调制器框图，它的输入是随机信息序 列，以｛Ak｝所示。经过基带信号形成器，产生波形序列， 设形成器的基本波形为g(t)，则波形序列为
7.5 多进制数字调制系统
7.5.1 多进制数字振幅调制(MASK)系统 7.5.2 多进制数字频率调制(MFSK)系统 7.5.3 多进制数字相位调制(MPSK)系统
7.6 正交振幅调制
7.6.1 信号的产生与解调
7.6.2 8 QAM
7.6.3 16 QAM
7.7 其他形式的数字调制
7.7.1 时频调制(TFSK) 7.7.2 时频相调制(TFPSK)
nc(t) 下面讨论判决问题。
发“1”码 发“0”码
7.2.7
若没有噪声，上式简化为
A x(t)=
0
码
发“1”码 发“0”
7.2.8
此时判决电平取0～A的中间
值A/2，大于A/2判为“1”码，小
于A/2判为“0”码。在无噪声时,
判决一定是正确的，因此7.6的框
图能正确解调。若噪声存在，x(t)
如上式所示。式中nc(t)是均值为 零的低通型高斯噪声。nc(t)和A+ nc(t)的概率密度分布曲线如图7.7 所示。误码率根据下式计算：
ni (t) nc (t) cos 2fct ns (t) sin 2fct
7.2.2
因此发“1”码时，带通滤波器输出信号为
Acos 2fct ni (t) [A nc (t)]cos 2fct ns (t)sin 2fct 7.2.3
经乘法器后输出为
{[ A nc (t)]cos 2fct ns (t)sin 2fct}2cos 2fct [A nc (t)] [A nc (t)]cos 4fct ns (t)sin 4fct 7.2.4
数字信号对载波振幅调制称为振幅键控，即ASK （Ampl-itude-Shift Keying），对载波频率调制称为频移键 控，即FSK（Frequency-Shift Keying），对载波相位调制称 为相移键控（即相位键控）PSK（Phase-Shift Keying）。
数字信号可以是二进制的，也可以是多进制的。若数字 信号u(t)是二进制，则ASK、FSK、PSK实现原理框图及键控 信号的输出波形可由图7.1表示。为了进一步提高系统的频 带利用率，对于高速数字调制，常采用多幅调制MASK多相调 制MPSK等。
经过低通滤波器后，后两项滤除。设输出信号为x(t)，
则（x(t)也就是取样判决器的输入信号）
x(t) A nc (t)
7.2.5
⑵发“0”时的情况
发“0”码时，ASK信号输入为0，噪声仍然存在，此时
取样判决器的输入信号x(t)为： x(t)=nc(t) 综合上面的分析，可得
7.2.6
A+nc(t) x(t)=
u(t) Ak g(t kTB )
7.2.1
k
图7.2 乘法实现器
式中，TB为码元宽度；Ak是第k个输入随机信息。乘法 器后的带通滤波器用来滤除高频谐波和低频干扰。带通滤波 器的输出就是振幅键控信号，用uASK(t)表示。
乘法器常采用环形调制器，如图7.3所示。四只二极管 VD1、VD2、VD3、VD4首尾相联构成环形，故得名环形调制器。 用于ASK调制的环形调制器，载波应加在1、2端，在5、6端 接基带信号，并且基带信号要始终大于或等于零，即5端的 电压必须始终高于或等于6端的电压。由于5端的电压始终高 于或等于6端的电压，因此二极管VD2、VD4始终截止，在实际 电路中VD2、VD4可省去，但环形调制器的四只二极管往往做 成组件，因此VD2、VD4仍画在图7.3中。它们的存在对ASK调 制没有影响。ASK调制产生的波形如图7.2(b)所示。
图7.5 数字电路实现ASK调制
7.2.2 ASK解调
振幅键控信号解调有两种方法，即同步解调法和包络解 调法。 1.同步解调
同步解调也称相干解调，其方框原理如图7.6所示。
图7.6 ASK同步解调方框图
图中uASK(t)信号经过带通滤波器抑制来自信道的干扰， 相乘器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用 来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。
解调的相干载波用2cos2πfct，幅度系数2是为了消除推 导结果中的系数，对原理没有影响，下面对它的工作原理及 解调性能进行分析。
⑴发“1”码时的情况 发“1”码时，输入的ASK信号为Acos2πfct，它能顺利地 通过带通滤波器。n(t)为零均值的高斯白噪声，经过带通滤 波器后变为窄带高斯噪声，用ni(t)表示为
内 容提要
数据通信是计算机技术和通信技术相结合的产物，是计 算机与计算机之间的通信，或终端与计算机之间的通信。数 字调制与解调电路是数据通信系统必不可少的重要部件。
本章主要介绍幅度调制（ASK）、频率调制（FSK）、相 位调制（PSK）、调制与解调电路。
7.1 概述
数字信号对载波的调制与模拟信号对载波的调制类似， 它同样可以去控制正弦振荡的振幅、频率或相位的变化。但 由于数字信号的特点——时间和取值的离散性，使受控参数 离散化而出现“开关控制”，称为“键控法”。
图7.7 ASK同步解调 取样判决器
Pe P(0)P(1/ 0) P(1)P(0 /1) 7.2.9
式中P(0)、P(1)分别为发“0”码和发“1”码的概率； P(0/1)是发“1”码时误判为“0”码的概率；P(1/0)是发 “0”码时误判为“1”码的概率。