第5章数字颤带传输票统 第5章 数字信号的频带传输 > 5.1 二进制数字幅度键控 >5.2 二进制数字频率键控 > 5.3 二进制数字相位调制 > 5.4 二进制数字调制系统比较 > 5.5 多进制数字频带系统 > 5.6 正交振幅调制 >5.7 恒包络调制方式 >5.8 多载波调制 Back< 2023/7/16 通信原理教程
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 1 第5章 数字信号的频带传输 ➢ 5.1 二进制数字幅度键控 ➢ 5.2 二进制数字频率键控 ➢ 5.3 二进制数字相位调制 ➢ 5.4 二进制数字调制系统比较 ➢ 5.5 多进制数字频带系统 ➢ 5.6 正交振幅调制 ➢ 5.7 恒包络调制方式 ➢ 5.8 多载波调制
第5章数字颤带传输票统 本章内容目的要求 教学要求：掌握2ASK、2FSK信号调制与解 调的基本方法，熟练掌握2PSK及2DPSK 信号调制与解调的基本方法，会分析与计算2A SK、2FSK、2PSK及2DPSK信号采 用相干解调时的系统抗燥声性能（误码率）。了 解多进制数字调制(MASK、,MFSK、MP SK)的基本方法，知道元 /4- PSK、G MSK等窄带数字调制技术的方法及应用 内容提要：2ASK及性能分析；2FSK及性能 分析；2PSK及性能分析；MASK、MFS K、MPSK及性能分析；窄带数字调制技术。 重点：二进制相移键控（2PSK)及性能分析。 难点：各种系统的抗噪声性能（误码率)分析。 2023/7/16 通信原理教程 2
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 2 本章内容目的要求 教学要求:掌握２ＡＳＫ、２ＦＳＫ信号调制与解 调的基本方法，熟练掌握２ＰＳＫ及２ＤＰＳＫ 信号调制与解调的基本方法，会分析与计算２Ａ ＳＫ、２ＦＳＫ、２ＰＳＫ及２ＤＰＳＫ信号采 用相干解调时的系统抗燥声性能（误码率）。了 解多进制数字调制（ＭＡＳＫ、ＭＦＳＫ、ＭＰ ＳＫ）的基本方法，知道π／４—ＱＰＳＫ、Ｇ ＭＳＫ等窄带数字调制技术的方法及应用。 内容提要:２ＡＳＫ及性能分析；２ＦＳＫ及性能 分析；２ＰＳＫ及性能分析；ＭＡＳＫ、ＭＦＳ Ｋ、ＭＰＳＫ及性能分析；窄带数字调制技术。 重点：二进制相移键控（２ＰＳＫ）及性能分析。 难点：各种系统的抗噪声性能（误码率）分析
第5章数字颤带传输票统 5.1二进制数字幅度键控 调制信号为二进制数字信号时，这种 调制称为二进制数字调制。在二进制数字 调制中，载波的幅度、频率或相位只有两 种变化状态。 数字幅度调制又称幅度键控(ASK), 二进制幅度键控记作2ASK。 2023/7/16 通信原理教程 3
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 3 5.1 二进制数字幅度键控 调制信号为二进制数字信号时，这种 调制称为二进制数字调制。在二进制数字 调制中，载波的幅度、频率或相位只有两 种变化状态。 数字幅度调制又称幅度键控（ASK）， 二进制幅度键控记作2ASK
第5章数字颤带传输系铣 5.1.1 2ASK信号的时域、频域和空间描述 1、时域表示及波形 2ASK信号可表示为：S24Sx(t)=(t)C0S0.t 其中s)为单极性NRZ矩形脉冲序列： 1001 s()=∑ang(t-nT6) a.= 「0，出现概率为P 1, 出现概率为1-P cos-WWW→ 52ASx ()MM 2023/7/16 通信原理教程
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 4 5.1.1 2ASK信号的时域、频域和空间描述 1、时域表示及波形 2ASK信号可表示为： 其中s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列： s t s t t ASK c ( ) ( ) cos 2 = = − n n nTb s(t) a g(t ) − = P P an 1 1 0 ，出现概率为 ，出现概率为 1 0 0 1 t t t s(t) t c cos s (t) 2ASK
第5章数字颤带传输票统 2、频域表示及频谱图 2ASK信号傅氏变换可以表示成： s2x0←))[So+0.)+So-a.】 设：调制信号的功率谱为P(f),则已 调信号的功率谱为P24Sx(f): 乃xf)=【Ef+f.)+Pf-f】 P.f)=fP1-PGfP+f1-P2∑G(m'δf-m) oaor人c6)=” 0,m=±1,2… 2023/7/16 通信原理教程 5
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 5 2、频域表示及频谱图 2ASK信号傅氏变换可以表示成： 设：调制信号的功率谱为Pd ( f ) ，则已 调信号的功率谱为P2ASK( f )： ( ) ( ) ASK S c S c s t + + − 2 1 ( ) 2 ( ( ) ( ) 4 1 ( ) 2ASK d c d c P f = P f + f + P f − f =− = − + − − m d b b b mf b P ( f ) f P(1 P)G( f ) f (1 P) G(mf ) ( f ) 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) = = = = 0, 1, 2 , 0 , m T m G f T S a fT G mf b b b b
第5章数字频带传输系绕 个Gf) P） 0 ←BAsx(f） 0 2023/7/16 通信原理教程 6
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 6 0 0 G(f ) P ( f ) d P (f ) 2ASK f f f f c -f c 0
第5章数字频带传输系绕 小结： (1)ASK信号的功率谱是信号s()的功率谱 得线性搬移； (2)包含连续和离散两部分； (3)带宽是基带信号的两倍。B,4x=2B,= 2 3、信号空间表示 5.1.2 2ASK调制系统 1、2ASK调制 S2ASK() (X S2ASK(t) I cos ct 载波 Ts(t) 2023/7/16 通信原理教程 7
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 7 小结: (1)ASK信号的功率谱是信号s(t)的功率谱 得线性搬移； (2)包含连续和离散两部分； (3)带宽是基带信号的两倍。 3、信号空间表示 5.1.2 2ASK调制系统 1、 2ASK调制 b b ASK s f T B B 2 2 2 = 2 = = x ～ k s(t) s(t) s2ASK(t) cosωct 载波 s2ASK(t)
第5章数字领带传输系铣 2、2ASK解调 相干检测法和包络检波法 2ASK信号 半波或全 抽样 {an] BPF 波整流 LPF eo(t) 判决器 y(t月 s(t)个 包检器 定时脉冲 z(t) 2ASK信号 抽样 an] BPF LPF eo(t) 判决器 y(t) s(t) coswct 个 解调器 定时脉冲 y(t)=s(t)cosot+n(t)cos@t-n,()sin@.t z(t)=y(t)cos@t =s(t)cos2 wt+n(t)cos2 @t-n,(t)cos@tsin@.t 2023/7/16 通信原理教程 8
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 8 2、 2ASK解调 相干检测法和包络检波法 {an] BPF LPF 包检器 定时脉冲 半波或全 波整流 2ASK信号 抽 样 判决器 e0(t) y(t) s(t) x cosωct BPF LPF 抽 样 判决器 2ASK信号 解调器 定时脉冲 e0(t) {an] y(t) z(t) s(t) y t s(t) t n (t) t n (t) t c c c s c ( ) = cos + cos − sin s t t n t t n t t t z t y t t c c c s c c c ( ) cos ( ) cos ( ) cos sin ( ) ( ) cos 2 2 = + − =
第5章数字频带传输票统 x0=[s0)+n.】 3、频带利用率为 Y= B2ASK 2f6 4、2ASK系统的误码率 定义：码元发生错误的概率，这里不考 虑码间串扰。 假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均 值为0、方差为σ2；发送的信号为： Acoso t,发1” s(t)= /0 ,发“0” 2023/7/16 通信原理教程 9
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 9 x t s(t) n (t) = + c 2 1 ( ) 3、频带利用率为 4、 2ASK系统的误码率 定义：码元发生错误的概率，这里不考 虑码间串扰。 假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均 值为0、方差为 ；发送的信号为： ( / ) 2 1 2 2 Baud Hz f f B R b b ASK B = = = 2 n = ，发“ ” ，发“” 0 0 cos 1 ( ) A t s t c
第5章数字频带传输系绕 包络检测时2ASK系统的误码率（看图) 其接收带通滤波器BPF的输出为： y(t)=s)+n,() acos0ct+n(t)cos@t-n,(t)sino.t,发“1” n (t)cosot-n,(t)sin@t, 发“0” 经包络检波器检测，输出包络信号： w V4+n.()+n(),发1” 发“1”时，包络服从莱斯分布； 发“0”时，瑞利分布。 2023/7/16 通信原理教程 10
第5章 数字频带传输系统 2023/7/16 通信原理教程 10 包络检测时2ASK系统的误码率（看图） 其接收带通滤波器BPF的输出为： 经包络检波器检测，输出包络信号： 发“1”时，包络服从莱斯分布； 发“0”时，瑞利分布。 ( ) ( ) − + − = = + ， 发“ ” ，发“” ( ) cos ( )sin 0 cos ( ) cos ( )sin 1 ( ) n t t n t t a t n t t n t t y t s t n t c c s c c c c s c i + + + = ，发“ ” ，发“” ( ) ( ) 0 ( ) ( ) 1 ( ) 2 2 2 2 n t n t A n t n t x t c s c s