文档介绍：《通信原理》第四十三讲

§ 二进制数字调制系统的性能比较
下面我们将对二进制数字通信系统的误码率性能、频带利用率、对信道的适
应能力等方面的性能做进一步的比较。
一、误码率
表 7-1 二进制数字调制系统的误码率公式一览表
误码率
调制方式
相干解调非相干解调
− r
1 ⎛ r ⎞ 1 4
⎜⎟ e
2ASK erfc⎜⎟ 2
⎝ 42 ⎠
1 ⎛ r ⎞ 1 −r 2
⎜⎟ e
2FSK erfc⎜⎟ 2
⎝ 22 ⎠
1 1
2PSK/2DPSK ( rerfc ) e−r
2 2
从横向来比较,对同一种数字调制信号,采用相干解调方式的误码率低于采
用非相干解调方式的误码率。从纵向来比较,在误码率Pe 一定的情况下,2PSK、
2FSK、2ASK 系统所需要的信噪比关系为
rrr222ASK==24 FSK PSK (-1)
将式(-1)转换为分贝表示式为
()3()6()r22ASK dB =+ dB rFSK dB =+ dB r2PSK dB (-2)
反过来,若信噪比 r 一定,2PSK 系统的误码率低于 2FSK 系统,2FSK 系统
的误码率低于 2ASK 系统。
7-1
图 7-33 误码率Pe 与信噪比r 的关系曲线
二、频带宽度
若传输的码元时间宽度为Ts ,
2
BB22ASK== PSK (-3)
Ts
2
Bff221FSK =−+ (-4)
Ts
从频带利用率上看,2FSK 系统的频带利用率最低。
三、对信道特性变化的敏感性
在选择数字调制方式时,还应考虑系统对信道特性的变化是否敏感。在 2FSK
系统中,判决器是根据上下两个支路解调输出样值的大小来作出判决,对信道的
变化不敏感。在 2PSK 系统中,当发送符号概率相等时,判决器的最佳判决门限
为零,判决门限不随信道特性的变化而变化。 2ASK 系统,判决器的最佳判决门
限为 a/2(当 P(1)=P(0)时),它与接收机输入信号的幅度有关。当信道特性发生
7-2
变化时,接收机输入信号的幅度将随着发生变化,从而导致最佳判决门限也将随
之而变。这时,接收机不容易保持在最佳判决门限状态,因此,2ASK 对信道特
性变化敏感,性能最差。
通过从几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较可以看出,对调制和解
调方式的选择需要考虑的因素较多。

§ 多进制数字调制系统

在信道频带受限时,为了提高频带利用率,通常采用多进制数字调制系统。
其代价是增加信号功率和实现上的复杂性。
由信息传输速率 Rb 、码元传输速率 RB 和进制数 M 之间的关系
Rb
RB = (B)
log2 M
在信息传输速率不变的情况下,通过增加进制数 M ,可以降低码元传输速率,
从而减小信号带宽,节约频带资源,提高系统频带利用率。由关系式
RbB= Rlog2 M (bit/s)
可以看出,在码元传输速率不变的情况下,通过增加进制数 M ,可以增大信息
传输速率,从而在相同的带宽中传输更多的信息量。
在多进制数字