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通信原理讲稿第七章

e0 (t) [ an g(t nTS )]cos(1t n )
n
[ an g(t nTS )]cos(2t n )
n
a
b
Fc S Kd 波e 形
f
ak
1 011001
s(t) t
s(t) t
t
t
t
t
g 2FSK信 号
t
图 7-5 2FSK信号波形形成图
2FSK信号产生
振 荡 器1 f1
分类:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和 移相键控(PSK)三种基本形式
内容:时域表达式、波形图;频域表达式、 频谱图;调制解调器框图、调制解调器工作 原理的数学描述;抗高斯白噪声的性能。
§7.2 二进制数字调制原理
二进制振幅键控(2ASK) 二进制频移键控(2FSK) 二进制相移键控(2PSK) 二进制差分相移键控(2DPSK)
n 180,发送0,概率为1 P
2PSK信号波形与调制
0
Ts A
O -A
1
1
0
t
双 极 性不 归
s(t)
零 码 型 变换
乘 法 器 e2PSK (t)
cos ct (a)
cos ct 18 0°移 相
开 关 电路 0°
e2PSK (t)
s(t)
图 7-11 2PSK信号波形图 (b)
2PSK信号的解调
n
其中:an 0,
发送概率为P
1,
发送概率为1-P

s(t) an g(t nTS )
n
则 e0 (t) s(t) cosct
波形与调制器
1
0
1
1
0
0
1
s(t)
Tb
t
载 波 信号 t
2A SK信 号 t
图 7-1 二进制振幅键控信号波形图
乘 法 器 e2ASK (t) s(t)
cos ct
e2PSK (t)
a
带通 a 滤波器
相乘器 c
cos ct b
低通 d 滤波器
抽样 e 判决器 输出
定 时 脉冲
1
1
1
0
0
1
0
0
b
c d
e
第 7 章 正弦载波数字调制系统
§ 7.1 引言 § 7.2 二进制数字调制原理 § 7.3 二进制数字调制系统抗噪声性能 § 7.4 二进制数字调制系统的性能比较 § 7.5 多进制数字调制系统 § 7.6 改进的数字调制方式
§ 7.1 引言
原理:用数字信号控制载波的参数,使已 调信号适合于信道传输。
e2FSK(t)
带通滤波器
1
相乘器
cos1t
cos2t
带通滤波器
相乘器
低通 滤波器
定时脉冲 抽样 输出 判决器
低通 滤波器
(b)
图 7-8 2FSK相干解调原理框图
2FSK信号过零检测解调
a 限幅
e2FSK (t)
b
微分
c
整流
d
脉冲 形成
e
f 低通
输出
(a)
a
b
c d e
图 7-9 2FSK非相干解调波形图
2FSK信号延迟检测解调
带通滤波器 e2FSK(t)
X 延时
低通滤波器 输出
(A2 / 2) cos(0 )t cos[(0 )(t )] ( A2 / 2) cos0 ( A2 / 2)sin 令 cos0 0 则检测输出 ( A2 / 2)
2FSK信号功率谱 B2FSK 2 fs f1 f2
e0 (t) an g(t nTS ) cosct
n
在一个码元期间,数据an
1,发送1, 概率为P an 1,发送0,概率为1 P
在一个码元期间,则有
e2 PSK
cos ct,发送1, 概率为P cosct,发送0,概率为1
P
cos(ct
n )
若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有
o,发送1, 概率为P
定时 脉冲
(b)
图 7-3 二进制振幅键解调原理框图
2ASK频谱
e0 (t) an g(t nTS ) cosct
n
s(t) cosct
设 e0(t)的功率谱为PE(f),s(t)的功率谱为 Ps(f),则
PE (
f
)
1 4
Ps
(
f
fc)
Ps (
f
fc)
Ps ( f ) fs P(1 P) G( f ) 2
(a)
cos ct
开 关 电路 e2ASK (t)
s(t) (b)
图 7-2 二进制振幅键控信号调制器原理框图
解调器
e2ASK (t)
带通 a 滤波器
全波 b 整流器
低通 c 滤波器
抽样 d 判决器 输出
定时 脉冲
(a)
e2ASK (t)
带通 滤波器
相乘器
低通 滤波器
抽样 输出 判决器
cos ct
2FSK信号可以看作载频分别为f1和f2的 两个2ASK信号的迭加,因此功率谱是 两个2ASK信号功率谱的迭加。
图 7-10 2FSK功率谱图
三、二进制相移键控(2PSK、2DPSK)
在二进制数字调制中,当正弦载波的相 位随二进制数字基带信号离散变化时, 则产生二进制移相键控(2PSK)信号。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别 表示二进制数字基带信号的 0 和 1。 二 进制移相键控信号的时域表达式为
B2ASK 2 fs
图 7-4 二进制振幅键控信号频谱图
二、二进制频移键控(2FSK)
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信号)。 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。 符的若时号二对域进应表制于达基载式带波为信频号率的f12,符则号二对进应制于移载频波键频控率信f1,号0
基带信 号
反相器
选 通 开关 相 加 器 e2FSK (t)
振 荡 器2 f2
选 通 开关
图 7-6 2FSK信号原理框图
2FSK信号非相干解调
e2FSK(t)
带通滤波器
1
包络 检波器
定时脉冲 抽样 输出 判决器
带通滤波器
包络 检波器
(a)
图 7-7 2FSK非相干解调原理框图
2FSK信号相干解调
fs (1 P)2 G(mfs ) ( f mfs )
m
2ASK频谱
G(
f
)
Ts
sin fTs fTs
e
jfTs
PE
(
f
)
Ts 16
sin
(
(f
f
f
fc )Ts c )Ts
2
sin ( f fc )Ts ( f fc )Ts
2
1 (
16
f
fc) ( f
fc )
2ASK频谱
一、二进制振幅键控(2ASK)
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。 设发送的二进制符号序列由0、1序列组 成,发送0符号的概率为P,发送1符号的 概率为1-P,且相互独立。 2ASK时域nTS ) cosct
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