南昌航空大学：《通信原理》第六章 正弦载波数字调制系统

第六章正弦载波 数字调制系统 及扌

第六章 正弦载波 数字调制系统

目录 61引言 6.2二进制数字调制原理 6.3多进制数字调制原理 64改进的数字调制系统

目录 ▪ 6.1 引言 ▪ 6.2 二进制数字调制原理 ▪ 6.3 多进制数字调制原理 ▪ 6.4 改进的数字调制系统

61引言 数字基带传输系统中,为使数字基带信 号能够在信道中传输,要求信道应具有低通 形式的传输特性;而大多数实际信道具有带 通传输特性,基带信号不能在这种带通传输 特性的信道中传输,必须进行调制。数字调 制与模拟调制原理相同,一般可以采用模拟 调制的方法实现数字调制信号

6.1 引言 ▪ 数字基带传输系统中，为使数字基带信 号能够在信道中传输，要求信道应具有低通 形式的传输特性；而大多数实际信道具有带 通传输特性，基带信号不能在这种带通传输 特性的信道中传输，必须进行调制。数字调 制与模拟调制原理相同，一般可以采用模拟 调制的方法实现数字调制信号

61引言 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送 的信息,在接收端只需对载波信号的离散调制参量进彳 检测就可以实现信号的解调 根据已调信号的频谱结构特点,数字调制也可分为线 性调制和非线性调制;在线性调制中,已调信号的频谱 结构与基带信号的频谱结构相同,只不过频率位置发生 了搬移;在非线性调制中,已调信号的频谱结构与基带 信号的频谱结构不同,不仅频率位置发生了搬移,而且 产生了新的频率分量。 二进制数字调制信号有振幅键控(ASK、移频键控 (FSK和移相键控(PSK三种基本形式;其中振幅键控

6.1 引言 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送 的信息，在接收端只需对载波信号的离散调制参量进行 检测就可以实现信号的解调。 根据已调信号的频谱结构特点，数字调制也可分为线 性调制和非线性调制；在线性调制中，已调信号的频谱 结构与基带信号的频谱结构相同，只不过频率位置发生 了搬移；在非线性调制中，已调信号的频谱结构与基带 信号的频谱结构不同，不仅频率位置发生了搬移，而且 产生了新的频率分量。 二进制数字调制信号有振幅键控(ASK)、移频键控 (FSK)和移相键控(PSK)三种基本形式；其中振幅键控

61引言 (ASK属于线性调制,而移频键控(FSK)和移相键控PSK)属 于非线性调制。 本章目的要求及重点: 二进制数字调制、解调系统原理及抗 噪性能; 介绍多进制数字调制、现代数字调制 原理

6.1 引言 (ASK)属于线性调制，而移频键控(FSK)和移相键控(PSK)属 于非线性调制。 ▪ 本章目的要求及重点： 二进制数字调制、解调系统原理及抗 噪性能； 介绍多进制数字调制、现代数字调制 原理；

61引言 数字调制原理图: m(t 调制器发滤波器信道→收滤波器解人m(t) 噪声

6.1 引言 ▪ 数字调制原理图： m(t) 调制器 发滤波器 e0 (t) 信道 噪声 收滤波器 解调 m(t)

62二进制数字调制原理 、二进制振幅键控(2ASK): 1.2ASK信号的调制: 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,该二进制符号表示 为 s()=∑a1g(-n)其中:an 发送概率p 发送概率1-p 则2ASK信号可表示为: 2ASK (t)=>ang(t-nTS)cos@ct 其中:g()是持续时间为2的矩形脉冲

6.2 二进制数字调制原理 一、二进制振幅键控(2ASK)： 1. 2ASK信号的调制： 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，该二进制符号表示 为： 则2ASK信号可表示为： 其中：g(t)是持续时间为 的矩形脉冲；    − = − = p p s t a g t n T an n n s 1, 1 0, ( ) ( ) 发送概率 发送概率 其中： = − n ASK n s c e (t) a g(t nT ) cos t 2

信息代码 0 2ASK 模拟法 m eo(t=m(t)coset NrZ coso. t 键控法coso,t 电子开 关 m(t

m(t) cos t c e (t) m(t)cos t o = c NRZ 模拟法 键控法 电子开 关 cos t c eo (t) m(t) 信息代码 1 0 2ASK

62二进制数字调制原理 2频谱 Reo (t=e2ask(te2 ask(t+r)=m(t)coso(t)m(t+t)Coso (t+t m(t)m(t+r).cos@ t coso(t+r)=Rm(r)cost=Rm(le er tec1 Pn()=[P(f+f)+P(f-f)=代入基带信号功率谱p,()表达式即可 显然s(t可看作是单极性随机矩形脉冲序列,设其功率谱 密度为P(f),且 P)=,P(1-P)G川)+(1-P)1G0)0 其中G(f)是g()的频谱函数,且: sin tfT, (f)=7 exploit GO)|=7:;

6.2 二进制数字调制原理 2 频 谱 显然s(t)可看作是单极性随机矩形脉冲序列，设其功率谱 密度为 ，且： 其中G( f )是g(t)的频谱函数，且： ( ) ( ) ( ) ( )cos ( ) ( ) ( ) 2 2 R  = e t e t + = m t  t m t + Cos t + eo ASK ASK c c ( )[ ] 4 1 ( ) cos 2 1 ( ) ( ) cos cos ( )             c c j j = m t m t +  c t c t + = Rm c = Rm e + e − [ ( ) ( )] ( ) ; 4 1 Peo ( f ) = Ps f + f c + Ps f − f c = 代入基带信号功率谱 ps f 表达式即可

62二进制数字调制原理 所以e0()的功率谱密度P()为: P()=4[2(+)+2J-1)] fP(1-P川G(f+)+|G(- +元:2(1-P)2|G(0)|18(f+)+(/-f分) 当P=1/2时: 7,|1ir(+/): sin t(f-fe)T3 (J+f)7 (J-f)7 8(+f)+(Jf-f)

6.2 二进制数字调制原理 所以 的功率谱密度 为： 当P = 1/2时：