浙江大学：《通信原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 正弦载波数字调制

6正弦载波数字调制 ■研究对象:正弦载波数字调制系统 研究目的:掌握对数字频带信号的最佳接收方法 和了解各种数字调制系统的特点,学会用它们指 导实际工作 ■研究方法 (1)2ASK、2FSK、2PSK或2DPSK等基本数字调 制解调的原理及其抗噪声性能分析方法 (2)几种改进型调制技术(QAM、 OQPSK π4 DQPSK、MSK、GMSK等)改善数字调制系 统传输信息有效性的机理

6 正弦载波数字调制 ◼ 研究对象：正弦载波数字调制系统 ◼ 研究目的：掌握对数字频带信号的最佳接收方法 和了解各种数字调制系统的特点，学会用它们指 导实际工作 ◼ 研究方法： （1）2ASK、2FSK、2PSK或2DPSK等基本数字调 制解调的原理及其抗噪声性能分析方法 （2）几种改进型调制技术（QAM、OQPSK、 /4DQPSK、MSK、GMSK等）改善数字调制系 统传输信息有效性的机理

本章研究的问题 0 m(t) 调制器 I c(t) 2PSK WVVVVVt 数字基带 信号 2FSK 正弦载波 2ASK

本章研究的问题 1 0 0 1 s t( ) 2FSK t 2PSK t 调制器 m (t ) C (t ) sm (t ) 数字基带 信号 正弦载波 2ASK t

二进制数字调制原理 2ASK(Amplitude shift-keying 2FSK(Frequency shift-keying a 2PSK(Phase shift-keying

二进制数字调制原理 ◼ 2ASK（Amplitude shift-keying) ◼ 2FSK(Frequency shift-keying) ◼ 2PSK(Phase shift-keying)

二进制振幅键控(2ASK) s(t) 0 t 振幅键控是正弦 载波的幅度随数 字基带信号而变 载波信号 化的数字调制 2ASK信号 0≤t≤T 数字基带信号()=∑a18(t-n) g(t) 0,其它 ∫0,发送概率为 数字调制倍号已2()=∑(-m)0802=1发送概率为P

二进制振幅键控（2ASK） 1 0 1 1 0 0 1 t t t 载波信号 2ASK信号 Tb s t( ) 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 =  − n n nTb s(t) a g(t ) 0, 1, n p a p  =   发送概率为 发送概率为1- 1, 0 ( ) 0, b t T g t    =   其它 2 ( ) ( ) cos ASK n b c n e t a g t nT t    = −      数字基带信号 数字调制信号

2ASK:调制原理图 进制不 归零信号 2ASK 乘法器 oso (t s(t) 单极性的随机 cosO(t) 矩形脉冲序列

2ASK：调制原理图 (a) (b) 乘法器 cos ( ) c  t cos ( ) c  t 2 ( ) ASK e t 2 ( ) ASK e t s t( ) s t( ) 二进制不 归零信号 单极性的随机 矩形脉冲序列

2ASK:解调原理图 输人 带通 半波或全 低邇 抽样 输出 滤波器 波整流器滤波器 判决器 定时脉冲 带通 低遊 抽样 输出 滤波器 相乘器 滤波器 判决器 csetI (b) 定时脉冲

2ASK：解调原理图

2ASK:信号功率谱 oK信号 (t)=ag(t-nTb)cosa t=s(()coso t 功率谱 P()=[P(f+f)+P(f- P()=P(1-P)G()+∑J6(1-PG(m6)6(f-m) [Sa2(x/)+6(f)/4 设P=1/2 ()=[P(f+f)+P(f-f) ∫G(f+f)+(G(f-f)]+,/2lGO)[+f)+6(f-f

2ASK：信号功率谱 2 ( ) ( ) cos ( )cos ASK n b c c n e t a g t nT t s t t     = − =     OOK信号  功率谱   1 ( ) ( ) ( ) 4 P f P f f P f f e s c s c = + + − 2 2 ( ) (1 ) ( ) (1 ) ( ) ( ) s b b b b m P f f P P G f f P G mf f mf   =− = − + − −  ( ) 2 [ ( ) ( )] 4 1/ 2 = + = T Sa fT f P b b   设 1 ( ) [ ( ) ( )] 4 P f P f f P f f e s c s c = + + − 2 2 2 1 1 2 [ ( ) ( ) ] (0) [ ( ) ( )] 16 16 s c c s c c = + + − + + + − f G f f G f f f G f f f f  

2AsK:功率谱 Pask( T sinI(f+f)] sinI(f-fS)T 161z(+/)mn/+/ 丌(f-f)Tb +,[6(f+f)+o(f-f) 离散谱:由载波 AsK 连续谱:由基带信号波形 分量确定 (4确定 第一旁瓣峰值比主 峰衰减14dB N f-t -f -f+fh f-f ff+ B ASK BAsK是基带信号 波形带宽的两倍

2ASK：功率谱 2 2 2 sin ( ) sin ( ) ( ) 16 ( ) ( ) b c b c b ASK c b c b T f f T f f T P f f f T f f T       + − = +     + −     1 ( ) ( ) 16 c c + + + −   f f f f 连续谱：由基带信号波形 g(t)确定 离散谱：由载波 分量确定 第一旁瓣峰值比主 峰衰减14dB B2ASK是基带信号 波形带宽的两倍 2 ( ) P f ASK c f f c b − − f f c b − f c − + f f c b f f c b − f f + 0 B2ASK

二进制数字调制原理 2ASK(Amplitude shift-keying) 2F SK(Frequency shift-keying) a 2PSK(Phase shift-keying

二进制数字调制原理 ◼ 2ASK（Amplitude shift-keying) ◼ 2FSK(Frequency shift-keying) ◼ 2PSK(Phase shift-keying)

二进制频率键控(2FSK) A 82FSK信号 Wwwww w-

二进制频率键控（2FSK） t t t t t t t 2FSK信号 k a 1 0 1 1 0 0 1 s t( ) s t( ) a b c d e f g