文档介绍：第 7 章数字带通传输系统
§ 引言
§ 二进制数字调制系统抗噪声性能
§ 二进制数字调制原理
§ 二进制数字调制系统的性能比较
本章重点
本章思考
§ 引言
前一章介绍的数字基带传输系统,是将信源发出的信息码经码型变换及波形形成后直接传送至接收端。虽然码型变换及波形形成可使其频谱结构发生某些变化,但分布的范围仍然在基带范围内。
在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种信道中传输,因此,必须用数字基带信号对载波进行调制,产生已调数字信号,才能在无线信道、光纤信道等媒质中传输。类似于模拟调制,有数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。
用数字基带信号去控制载波波形的某个参量,使这个参量随基带信号的变化而变化。
数字调制把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程。利用数字脉冲信号对载波进行开关形式的控制而实现,故称数字键控。
1、概念
载波的波形是任意的,但大多数的数字调制系统都选择单频信号(正弦波或余弦波)作为载波,因为便于产生与接收。
常用的载波信号为,其中为A为载波的振幅,ωc为载波的角频率, 为载波的初始相位。
2、数字调制分类
(1) 根据控制载波波形参量不同,分为:
振幅键控(ASK)用数字消息控制载波的振幅。
移频键控(FSK)用数字消息控制载波的频率。
移相键控(PSK)用数字消息控制载波的相位。
(2) 根据已调信号频谱结构特点不同,分为:
线性调制(如ASK)线性调制中已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同,只不过搬移了一个频率位置,无新的频率成分出现。
非线性调制(如FSK,PSK)非线性调制已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同,有新的频率成分出现。
§ 二进制数字调制原理
(2ASK)
(2FSK)
(2PSK)及二进制差分相移键控(2DPSK)
(2ASK) ASK: Amplitude Shift Keying
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。该二进制符号序列可表示为:
则
其中: 发送概率为P
发送概率为1-P
2ASK信号时域表达式
g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲
2ASK信号波形
2ASK信号波形
2ASK 调制方式
模拟调制方式
键控方式
也称 OOK 信号
开关K 的动作由S( t ) 决定,
乘法器
S( t )
e2ASK( t )
滤波器
cosωc t
1
0
e2ASK( t )
cosωc t
K
当S( t ) =
0 K 接0
1 K 接1
2ASK 解调方式
非相干解调
带通滤波器(BPF)恰好使2ASK信号完整地通过,经包络检测后,输出其包络。
低通滤波器(LPF)的作用是滤除高频杂波,使基带信号(包络)通过。
抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲(位同步信号)是很窄的脉冲,通常位于每个码元的中央位置,其重复周期等于码元的宽度。