复旦大学：《信号与通信系统》教学课件_12 数字信号调制

2014-06-18 第四章信号的调制传输 三种基本键控调制方式: 振幅锭控(ASK)正弦波幅度传递数字基带信号 ·基带信号频率较低,不宜在一般信道中宜接传输 颜移键控(FSK):正弦波颜率传送数字基带信号 ·发送端调制,接收端反调制解 相移键控(PSK):正弦波相位传送数字基带信号 调制:用基带信号去改变裁波的某些参数 数字双向通信中,将调制器和解调器装在一起,称 已讨论脉冲调制:PAM、PCM 为调制解调器( MODEM 本章讨论正弦波调制 振幅键控 §11数字信号的调制 正弦载波的幅度随数字基带信号而变化 数字信号调制的两种类型: 最简单的形式:敦波在二进制调制信号1和0的控制 模抿训制法实现数字信号的训制:将字基带信号视为 下通或断,也称为通断键控(OOK) 1、定义:设数字基带信号为s(),则ASK信号为 ◆用数字信号高散取值特点来键控载波键控法):一般用数 字电路实现 asK (=As(o)@I 2、两种调制方法 基带信号s(为戚0的二进制序列 AsK(n 数字基带信号与正弦敦波直接相乘 开关电略 发生器 数字基带信号控制开关选择正弦載波的通 一般情况,基带信号5()可为一定波形形状的二进制序列: y Oor l 其中g(为一定形状的波形,且g(D)=0,ts[0,T 此时的ASK信号为 ask ()=As()cos0)I=AEa,g(/-n, ) cos o,! 3、ASK信号的频谱和带宽 ·设基带信号的功率谱为S(a,则ASK信号的频谱为 ASK信号频谱宽度为基带信号的两倍 →SAs()=[S(+)+S(a-02) 若基带信号频谱宽度无穷大,则ASK信号的频谱宽度也无穷大

2014-06-18 1 第四章 信号的调制传输  基带信号频率较低，不宜在一般信道中直接传输  发送端调制，接收端反调制(解调)  调制：用基带信号去改变载波的某些参数  已讨论脉冲调制：PAM、PCM  本章讨论正弦波调制 49 1 §1.1 数字信号的调制  数字信号调制的两种类型：  模拟调制法实现数字信号的调制：将数字基带信号视为 模拟信号的特殊情况  用数字信号离散取值特点来键控载波(键控法)：一般用数 字电路实现  数字双向通信中，将调制器和解调器装在一起，称 为调制解调器(MODEM)  三种基本键控调制方式：  振幅键控(ASK)：正弦波幅度传递数字基带信号  频移键控(FSK)：正弦波频率传送数字基带信号  相移键控(PSK)：正弦波相位传送数字基带信号 一 振幅键控 49 2 、  正弦载波的幅度随数字基带信号而变化  最简单的形式：载波在二进制调制信号1和0的控制 下通或断，也称为通-断键控(OOK) 1、定义：设数字基带信号为s(t)，则ASK信号为 s t As t t ASK c ( )  ( ) cos 2、两种调制方法： s(t) 乘法器 Acosct sASK(t) 数字基带信号与正弦载波直接相乘 开关电路 49 3 载波 发生器 sASK(t) s(t) 数字基带信号控制开关选择正弦载波的通、断 -A 0 A 1 Acosct s(t) 基带信号s(t)为1或0的二进制序列 49 4 0 -A 0 A Ts sASK(t)  一般情况，基带信号s(t)可为一定波形形状的二进制序列： ( )   (  ),  0or1 n n n s s t a g t nT a s t As t t A a g t nT t ASK c n s c ( ) ( ) cos ( ) cos         其中g(t)为一定形状的波形，且 ( ) 0, [0, ] Ts g t  t   此时的ASK信号为： 49 5 s t s t t a g t n tc n ASK ( ) ( ) cosc n ( s ) cos     3、ASK信号的频谱和带宽  设基带信号的功率谱为S()，则ASK信号的频谱为： [ ( ) ( )] 2 ( ) ( ) ( ) cos ASK c c ASK c S S A S s t As t t             0  S() s 2s -s -2s SASK() 49 6 ASK信号频谱宽度为基带信号的两倍 若基带信号频谱宽度无穷大，则ASK信号的频谱宽度也无穷大 0 c -c -c+2s c+2s  c-2s -c-2s

2014-06-18 ·若基带信号s(为正弦滚降信号,其带宽B为 ASK信号的频谱形状与基带信号一致,只是移到载波频率a 此时其带宽为 B=(1+r)其中为滚降因子 BsK =2B=-(1+r) 下图以=1为例 4、两种解调方法 相干解调 滤波 A 定时脉冲 经过BPF后的信号为:S2(D)=l(1)cose!t 其中m(为1码的包络,一般与数字基带信号s()不同 乘以本地载波信号: S2()=a()cosocost=la()+()cos2 经过LPF后的信号为:S2()=l() 相干解调的缺点:接收端需产生频率、相位与发送端载波 完全一致的高频信号,设备相对复杂 非相干解调:包络检波法 定时脉冲 经过BP后的信号为:Sg()=(1)cos!t 经过包络检波器后的信号为m(),包含二进码信息 最简单的包络检波器 时间常数RC比载波周期T=1 大得多→输出保持在包络值上 RC比码元持续时间工小得多→ 保证信号1、0间的 ASK出现最早,最简单,但抗噪声能力较差

2014-06-18 2  若基带信号s(t)为正弦滚降信号，其带宽B为： (1 ) 2 1 r T B s   其中r为滚降因子 S()  下图以r=1为例 49 7 0 2.5  -2B 2B (1 ) 1 2 r T B B s ASK     ASK信号的频谱形状与基带信号一致，只是移到载波频率c 的中心附近，此时其带宽为： SASK() 49 8 0  -c-2B -c -c+2B c-2B c c+2B 4、两种解调方法：  相干解调 sASK(t) 带通 滤波器 乘法器 cosct 低通 滤波器 抽样 判决器 定时脉冲 49 9  经过BPF后的信号为：s t u t t R c ( )  ( ) cos 其中u(t)为1码的包络，一般与数字基带信号s(t)不同  乘以本地载波信号： [ ( ) ( ) cos 2 ] 2 1 s (t) u(t) cos t cos t u t u t t g c c   c    经过LPF后的信号为： s (t) u(t) o  0 0 sASK(t) sR(t) sg(t) 49 10 相干解调的缺点：接收端需产生频率、相位与发送端载波 完全一致的高频信号，设备相对复杂 0 0 so(t) Ts  非相干解调：包络检波法  经过BPF后的信号为：s t u t t R c ( )  ( ) cos sASK(t) 带通 滤波器 包络 检波器 低通 滤波器 抽样 判决器 定时脉冲 49 11  经过包络检波器后的信号为u(t)，包含二进码信息  最简单的包络检波器： 时间常数RC比载波周期Tc=1/fc 大得多  输出保持在包络值上 RC比码元持续时间Ts小得多  保证信号1、0间的变化 R C 0 0 sASK(t) sR(t) 49 12  ASK出现最早，最简单，但抗噪声能力较差 0 so(t) Ts

2014-06-18 二、频移键控 1、定义: sx()≈J4cosa2-△O)发送1 Acos(o+△o)发送0 发送1时载波频率为a,发送0时载频频率为a2 FSK信号可表示为 2、两种调制方法 Acos(o+)发送l1 直接训频法→连续相位的FSK信号 s(t)2Acos(o21+a2)发送0 6和B分别为发送和0时的载波的初相位 信号 常令:1=02-△OO2=02+△O △a称为颜偏:2△O=02-O1 ·不失一散性,令日==0,则FSK信号为 发送0时,开关不通,LC振荡回路的电容为C,则其振荡颜 两个独立的振荡器+键控电路→相位不连续的FSK信号 率为 发送1时,开关接通,LC振荡回路的电容为C与△C的并联, 则其振荡频率为 [ 基带信号 B=f:1 5 +B 双蜂 2T 1.5B=zf1 3、FSK信号的频谱和带宽 二进制FSK信号可视为两个ASK信号的叠加→ 频谐带寬为基带带宽的2倍利f2J之和 BEsx=2B+2-D) fr-B f f2 2+B

2014-06-18 3 二、频移键控 1、定义： 发送1时载波频率为1，发送0时载频频率为2  FSK信号可表示为：       cos( ) 0 cos( ) 1 ( ) 1 1 发送 发送     A t A t s t FSK 49 13 Acos(2t  2 ) 发送0 其中1和2分别为发送1和0时的载波的初相位  常令：1 c   2 c     称为频偏： 2 1 2    不失一般性，令1=2=0，则FSK信号为：         cos( ) 0 cos( ) 1 ( ) 发送 发送 A t A t s t c c FSK      直接调频法  连续相位的FSK信号 2、两种调制方法： 基带 49 14 1 0 信号 C C L sFSK(t) LC 振荡 回路  发送0时，开关不通，LC振荡回路的电容为C，则其振荡频 率为： LC 1 2   发送1时，开关接通，LC振荡回路的电容为C与C的并联， 则其振荡频率为： 1 1  1 0 1 49 15 ( ) 1 L C  C  2Ts 0 Ts 3Ts  两个独立的振荡器＋键控电路  相位不连续的FSK信号 1 振荡器 1 键控器 49 16 0 基带信号 sFSK(t) 振荡器 2 1 0 0 1 49 17 3、FSK信号的频谱和带宽 Ts 2Ts 3Ts  二进制FSK信号可视为两个ASK信号的叠加  频谱带宽为基带带宽的2倍和f2-f1之和 2 ( ) 2 1 B B f f FSK    2B=f2-f1 f1 0 f2 f1-B f2+B 2B 双峰 49 18 1.5B=f2-f1 f1 0 f2 f1-B f2+B 1.5B 双峰

2014-06-18 B=1 定义调频指数m: .=7,为二进制码元的时间宽度 frB, 2+B ·若基带信号s(为正弦滚降倍号,其带宽B为 0.8B=21 2Z(+r) 信号的带宽为 Bsx=2B+(2-A)=r(1+r)+(2-f) 2丌B 5 2(+n+(-)=a(+)+2o f- B ff 2+B ·若为升余弦滚降,m1,有 当发送时,Ss(1)= AcOsOr 20.+2△O 经过上面一路,其输出与ASK相干检测类似,得到: 4、两种解调方法 经过下面一路,乘法器的输出为 相干解调 so2(t=u(Ocos o,f coso 带通减波山乘法「低還减波 O2)+cos(a-02)川 若低通截止频率足够低,则经过LPF的输出为 帚通滅L「乘法器]「低通滅被 当发送0时,Ssx(D)= A coso2 经过下面一路,其输出与ASK相干检测类似,得到 mYW人 BPF2 经过上面一路,乘法器的输出为: s,(=u(r)cos@, f cos M~~ ==(cos(a1+O2)+cos(a1-02川] 八 同样若低通止颜率足够低,则经过LPF的输出为 sol(o<so2(n) 2T

2014-06-18 4 B=f2-f1 f1 0 f2 f1-B f2+B B 单峰 49 19 0.8B=f2-f1 f1 0 f2 f1-B f2+B 0.8B f1 f2 f1 f 单峰 2  定义调频指数mf ： s mf    2 Ts为二进制码元的时间宽度 其中 2 2 ( ) 2 1 2 1      f  f s s T   2   若基带信号s(t)为正弦滚降信号，其带宽B为： 1 49 20 (1 ) 2 1 r T B s   FSK信号的带宽为： (1 ) ( ) 1 2 ( ) 2 1 2 1 r f f T B B f f s FSK                (1 )  (  )  (1 )  2 2 2 2 1 r r T B s s FSK  若为升余弦滚降，r=1，有： 2 BFSK  2s  2 4、两种解调方法：  相干解调 带通滤波 乘法器 低通滤波 49 21 输入 带通滤波 1 乘法器 cos1t 低通滤波 抽样 定时脉冲 判决器 输出 带通滤波 2 乘法器 cos2t 低通滤波  当发送1时， s t A t FSK 1 ( )  cos  经过上面一路，其输出与ASK相干检测类似，得到： ( ) ( ) 1 s t u t o   经过下面一路，乘法器的输出为： ( ) ( ) cos cos 2 1 2 s t u t t t o     49 22 ( )[cos( ) cos( ) ] 2 1 1 2 1 2  u t   t    t 若低通截止频率足够低，则经过LPF的输出为： so2 (t)  0 ( ) ( ) 1 2 s t s t  o  o  当发送0时， s t A t FSK 2 ( )  cos  经过下面一路，其输出与ASK相干检测类似，得到： ( ) ( ) 2 s t u t o   经过上面一路，乘法器的输出为： ( ) ( ) cos cos 1 2 1 s t u t t t o     49 23 ( )[cos( ) cos( ) ] 2 1 1 2 1 2  u t   t    t 同样若低通截止频率足够低，则经过LPF的输出为： so1(t)  0 ( ) ( ) 1 2 s t s t  o  o 0 0 0 0 FSK 1 0 0 1 BPF1 BPF2 MT1 49 24 0 0 0 Ts 0 2Ts 3Ts 4Ts LPF1 LPF2 MT2

2014-06-18 非相干解调 BPFI 定时脉冲 判决器 当发送1时,上面一路BPF的输出为;a() coso,l ENVI 下面一路BPF的输出很小 ◆当发送0时,下面一路BPF的输出为:u(1)cosO ENV2 上面一路BPF的输出很小 →包络检波后,可比较两路信号的大小检测发送信息 两种解调,抽样判决均是判定哪路输出大,不像ASK那样 三、移相键控 蓄设定判决门限→不受信道衰落或变化影响 非相千解调设备简单,在FSK中较多应用 发送1时载波相位为0,发送0时载频相位为 国际电报电话咨询委员会(CCIT推荐在不大于1200bi/s 的数据率时,在电话信道中使用FSK方式传输 PSK信号可表示为 Acoso t 发送1 1300Hzf2100Hz SpsK(0=t 若取0.25 Acos(ot+x)=- Acos t发送0 Bx=2B+(6-f)=2a+r)+(5- 一般,嗽波颜率可为数字信号传输遠率(1T)的整数倍 3/T (1+025)+(2100-1300=2300Hz 电话信道:600-3000Hz(带宽:2400Hz) 2T 3T. 2、两种调制方法 相位选择法 直接调相法:环形调制器,用双极性数字基带信号来控制 用数字基带信号来控制选择两个相位相差r的载波振荡器 振荡器 键控器 振荡器 SpsK(n 发1时,A点电平高于B点,输出信号与载波振荡器同相 发1时,s(n控制键控器,使输出信号与载波振荡器同相 发0时,A点电平低于B点,输出信号与载波振荡器反相 发0时,s(控制键控器,使输出信号与载波振荡器反相 5

2014-06-18 5  非相干解调 输入 带通滤波 1 包络 检波器 抽样 定时脉冲 判决器 输出 带通滤波 2 包络 检波器 49 25 2  当发送1时，上面一路BPF的输出为：u t t1 ( ) cos 下面一路BPF的输出很小  包络检波后，可比较两路信号的大小检测发送信息  当发送0时，下面一路BPF的输出为： u t t2 ( ) cos 上面一路BPF的输出很小 0 0 FSK 1 0 0 1 BPF1 BPF2 49 26 0 0 0 Ts 2Ts 3Ts 4Ts ENV1 ENV2  两种解调，抽样判决均是判定哪路输出大，不像ASK那样 需设定判决门限  不受信道衰落或变化影响  非相干解调设备简单，在FSK中较多应用  国际电报电话咨询委员会(CCITT)推荐在不大于1200 bit/s 的数据率时，在电话信道中使用FSK方式传输 f1=1300 Hz f2=2100 Hz 49 27 若取r=0.25： (1 0.25) (2100 1300) 2300 Hz 1/1200 1 (1 ) ( ) 1 2 ( ) 2 1 2 1           r  f  f T B B f f s FSK 电话信道：600~3000 Hz(带宽：2400 Hz) 三、移相键控 1、定义： 发送1时载波相位为0，发送0时载频相位为  PSK信号可表示为：        cos( ) cos 0 cos 1 ( ) 发送 发送 A t A t A t s t c c c PSK     49 28  ( c ) c 发送 其中c为载波频率  一般，载波频率fc可为数字信号传输速率(1/Ts )的整数倍  若fc=3/Ts Ts 0 2Ts 3Ts 4Ts 1 0 0 1  直接调相法：环形调制器，用双极性数字基带信号来控制 2、两种调制方法： A B 载波 振荡器 sPSK(t) 49 29 s(t)  发1时，A点电平高于B点，输出信号与载波振荡器同相  发0时，A点电平低于B点，输出信号与载波振荡器反相  相位选择法： 用数字基带信号来控制选择两个相位相差的载波振荡器 载波 振荡器 sPSK(t) 键控器 s(t) 0相 49 30  发1时，s(t)控制键控器，使输出信号与载波振荡器同相 PSK( ) 倒相器 相  发0时，s(t)控制键控器，使输出信号与载波振荡器反相

2014-06-18 以载波不同相位来直接表示数字信息的相位键控法還常称 为绝对相移方式 调时需产生一个相位绝对正确的本地就波作为基准,技 术复杂 ·倒π现象:实际上参考基准相位有可能随机跳动→以后的 般不采用PSK方式,而采用相对相移方式DPSK) DPSK 3、DPSK的定义: DPSK利用载波的相位变化来传递数字信息 设相对相位偏移为△定义:本码元初始相位与前一码元初 T 始相位之差 ·DPSK信号有:△φ 0发送0 4、DPSK的调制 例:数字信号 00110100 DPSK的调制与PSK类似,只是需增加码变换器将数字基带 DPSK信号相位000x00丌丌丌 信号变换为控制相位的信息 以相位选择法为例: 6、PSK信号的解调 PSK信号的解调只能用相干解调,需要频率和相位十分准确 振荡器 键控器 的参考信号 0~「带通乘法器 倒相] 滤波器 滤波番判决器 0—[码变换器 设接收端BP收到的信号为:x(1)=Acos(o+φ) 5、PSK僧号的带宽 经过乘法器后的信号为 PSK信号可视为一个双极性信号调制的ASK信号 PSK信号的带宽和ASK信号相同 x()cos I= Acos(@/+o)cos@r 若基带信号的带宽为B,则PSK信号的带宽为2B =cosp+-cos(2e【+ if B=-(+r) then Bes=-(l+r) 经过LPF后的信号为 p=0 r()=-cosφ ◆抽样判决时,以零电平为门限电平: 抽样值>0,判决为1;抽样值<0,判决为0 若本地载波的频率和相位不十分准确 MLT Acos(a1+9)cos(2+△o)+△ cos(△o+△p-p)+-cosO2o2+△o+(+△φ 40m+的=0=0 <0(?)p=丌 T2T34T56

2014-06-18 6  以载波不同相位来直接表示数字信息的相位键控法通常称 为绝对相移方式  解调时需产生一个相位绝对正确的本地载波作为基准，技 术复杂  倒现象：实际上参考基准相位有可能随机跳动  以后的 接收均错误  一般不采用PSK方式，而采用相对相移方式(DPSK) 的定义 49 31 3、DPSK的定义：  DPSK利用载波的相位变化来传递数字信息  设相对相位偏移为，定义：本码元初始相位与前一码元初 始相位之差  DPSK信号有：      0 0 1 发送  发送   例： DPSK 0 0 0  0 0   0 01 101 0 0 信号相位 数字信号 0 0 PSK 1 0 0 1 DPSK 49 32 Ts 0 0 2Ts 3Ts 4Ts 4、DPSK的调制  DPSK的调制与PSK类似，只是需增加码变换器将数字基带 信号变换为控制相位的信息  以相位选择法为例： 载波 振荡器 sDPSK(t) 倒相器 键控器 s(t) 相 0相 码变换器 49 33 s(t) 码变换器 5、PSK信号的带宽  PSK信号可视为一个双极性信号调制的ASK信号  PSK信号的带宽和ASK信号相同  若基带信号的带宽为B，则PSK信号的带宽为2B (1 ) 1 (1 ) then 2 1 if r T r B T B s PSK s     6、PSK信号的解调  PSK信号的解调只能用相干解调，需要频率和相位十分准确 的参考信号 sPSK(t) 带通 滤波器 乘法器 cosct 低通 滤波器 抽样 判决器 定时脉冲 49 34 c  设接收端BPF收到的信号为：  经过乘法器后的信号为： x(t)  Acos( t ) c cos(2 ) 2 cos 2 ( ) cos cos( ) cos             t A A x t t A t t c c c c  经过LPF后的信号为：  抽样判决时，以零电平为门限电平： 抽样值>0，判决为1；抽样值<0，判决为0               2 0 2 cos 2 ( ) A A A r t 49 35  若本地载波的频率和相位不十分准确：                                                0(?) 0(?) 0 cos( ) 2 cos[(2 ) ( )] 2 cos( ) 2 cos( ) cos[( ) ] LPF t A t A t A A t t c c c 0 0 sPSK(t) 0 1 1 0 1 0 cosct 49 36 0 Ts 0 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts MLT LPF

2014-06-18 7、DPSK信号的两种解调方法 相干解调 就波暑 变换器 定时歇冲 MLT DPSK的相干解训与PSK僧号的相干解调基本相同,只是 最后需将抽样判决器的输出从相对码序列→绝对码序列 抽样判决器输出:(0)0010110→码变换:00111 DPSK的相干解调同样需要本地的载波有十分准确的频率 和相位 T234567 0)llo10→10ll ·差分相干解调:直接比较前后码元的相位差 乘法每 低通 T 不需要专门的相干就波,用BPF输出延迟一个码元时间 誊相干解调的本地波 不需要码变换器,解调器过程宜接完成码元的变换 M△ 抽样判决时,仍以零电平为门限电平,但是 LPF ·差分相千解调是一种实用的DPSK解调方式 T2345T6T如 四、多进制数字信号的调制 4电平格食码:00011110 8电平格富码:0000010110101101l101100 MASK信号的功率谱与ASK时类似,它相当于M电平的基 为在有限信道带宽内传输尽可能多的信息,在噪声允许下可 带信号对就波进行调幅→带宽为M电平基带信号的M倍 多进制数字信号传输:振幅、频率和相位不再只有2个状态, MASK每个码元间隔T传送og2M比特信息,信息速率为 可取多种状态 2ASK的log2M倍 1、多进制振幅健控(MASK 2、多进制相移键控MPSK) MPSK中,载波的相位有M种取值 间进肉号我淡的盐幅有)钟取值,每个码元 4PSK:载波的相位有四种情况 ·多电平信号常釆用格雷码编码相邻电平所表示的二进码组间 3丌5丌7丌 只有一个h不同 ←经常采用

2014-06-18 7 7、DPSK信号的两种解调方法  相干解调 sDPSK(t) 带通 滤波器 乘法器 cosct 低通 滤波器 抽样 判决器 定时脉冲 码(反) 变换器 49 37  DPSK的相干解调与PSK信号的相干解调基本相同，只是 最后需将抽样判决器的输出从相对码序列绝对码序列  DPSK的相干解调同样需要本地的载波有十分准确的频率 和相位 抽样判决器输出：(0)0010110  码变换：0011101 0 0 s (0) 1 0 1 1 1 DPSK(t) cosct MLT 49 38 0 Ts 0 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts MLT LPF (0)11010  10111  差分相干解调：直接比较前后码元的相位差 sDPSK(t) 带通 滤波器 乘法器 低通 滤波器 抽样 判决器 延迟器 定时脉冲 Ts 49 39  不需要专门的相干载波，用BPF输出延迟一个码元时间代 替相干解调的本地载波  不需要码变换器，解调器过程直接完成码元的变换  抽样判决时，仍以零电平为门限电平，但是： 抽样值>0，判决为0；抽样值<0，判决为1  差分相干解调是一种实用的DPSK解调方式 0 0 sDPSK(t) (0) 1 0 1 1 1 D(Ts) 49 40 0 Ts 0 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts MLT LPF 四、多进制数字信号的调制  为在有限信道带宽内传输尽可能多的信息，在噪声允许下可 使用多进制数字信号传输  多进制数字信号传输：振幅、频率和相位不再只有2个状态， 可取多种状态 49 41 1、多进制振幅键控(MASK)  M进制振幅键控信号中，载波的振幅有M种取值，每个码元 间隔TS内发送一种振幅的载波信号  多电平信号常采用格雷码编码(相邻电平所表示的二进码组间 只有一个bit不同)  4电平格雷码：00 01 11 10  MASK信号的功率谱与ASK时类似，它相当于M电平的基 带信号对载波进行调幅  带宽为M电平基带信号的M倍  8电平格雷码：000 001 011 010 110 111 101 100  MASK每个码元间隔Ts传送log2M 比特信息，信息速率为 2ASK的log2M倍 2 多进制相移键控(MPSK) 49 42 、多进制相移键控(MPSK)  MPSK中，载波的相位有M种取值  4PSK：载波的相位有四种情况 或  经常采用 4 7 4 5 4 3 2 4 3 2 0       

2014-06-18 8PSK:载波的相位有八种情况 4PSK 4PSK 丌3r5n3r7丌 或 丌3r579r1lr13r15丌 采 用自1 424424 88888888 然码 MPSK信号可用矢量图来描述: 8PSK 8PSK 10<0nl 解调时相邻的相位最容易错判,采用格雷码后相邻码组只 4有1bi信息出错(误码率相同时,误比特率比自然码低) 解训时,本地基准参考信号的相位跳变可能导致“倒x”现 4DPSK频谱范围 →MPSK实际采用的是 MDPSK前后码元的相对相位 800-(24002)-1800+(24 600-3000Hz MPSK每个码元间隔工传送log2M比特信息,信息速率为 电话信道:600-3000Hz(带宽:2400Hz) 2PSK的lg2M倍 国际电报电话音询委员会CCI推荐在4800bi的数据率 好的态均楼收形的要求越高,倍道声小,收體良 在电话信道中使用8DPSK方式传输 18001z 国际电报电话咨询委员会CI推荐在2400bi的数据率 T1/48003)-1/600,若取0.5 时,在电话信道中使用4DPSK方式传输 (1+r)=(1+0.5)=2400Hz l/1600 r1(24002)=11200,若取1 8DPSK频谱范围: B40sg=2B=(1+r) (1+1)=2400Hz 800-(24002)-1800+(24002)=600-3000Hz l/1200 3、多进制频移键控MFSK) 16PSK和16ASK的星座图为 MFSK中,载波的频率有M种取值 I6ASK MFSK每个码元间隔传送log2M比特信息,信息速率为 2FSK的ogM倍 通常将载波频率取为正交MFSK) n为正整数 若采用振幅和相位复合的16个信号点的调制,下列星座图均 4、振幅和相位复合的多进制调制 是可能的 還常将矢量图中信号矢量的端点分布称为星座图 MASK时,矢量端点在一条轴上分布;MPSK时,矢量端点 画着订地大这此点网的在减小适离始况 下增加信号矢量的端点数目→振幅和相位复合的调制方式 正交振幅调制 8DPSK-AM

2014-06-18 8  MPSK信号可用矢量图来描述：  8PSK：载波的相位有八种情况 8 15 8 13 8 11 8 9 8 7 8 5 8 3 4 8 7 2 3 4 5 4 3 4 2 0                或 PSK 4PSK 4PSK 49 43 8PSK 8PSK =0 =0 =/8 =/4  采 用自 然码：  采 用格 雷码： 11 10 01 00 =/4 4PSK 8PSK 10 11 01 00 =/4 4PSK 8PSK 49 44 =/8 000 001 011 010 100 101 110 111 =/8 8PSK 000 001 010 011 110 111 101 100 解调时相邻的相位最容易错判，采用格雷码后相邻码组只 有1 bit信息出错(误码率相同时，误比特率比自然码低)  解调时，本地基准参考信号的相位跳变可能导致“倒”现 象  MPSK实际采用的是MDPSK(前后码元的相对相位)  M越大，对接收波形的要求越高：信道噪声小；接收端需良 好的自适应均衡器  M=2，4，8  MPSK每个码元间隔Ts传送log2M 比特信息，信息速率为 2PSK的log2M倍 49 45 ， ，  国际电报电话咨询委员会(CCITT)推荐在2400 bit/s的数据率 时，在电话信道中使用4DPSK方式传输 fc=1800 Hz Ts=1/(2400/2)=1/1200，若取r=1： (1 1) 2400 Hz 1/1200 1 (1 ) 1 4  2   r    T B B s DPSK 电话信道：600~3000 Hz(带宽：2400 Hz) 4DPSK频谱范围： 1800-(2400/2)~1800+(2400/2)=600~3000 Hz  国际电报电话咨询委员会(CCITT)推荐在4800 bit/s的数据率 时，在电话信道中使用8DPSK方式传输 fc=1800 Hz 49 46 Ts=1/(4800/3)=1/1600，若取r=0.5： (1 0.5) 2400 Hz 1/1600 1 (1 ) 1 8  2   r    T B B s DPSK 8DPSK频谱范围： 1800-(2400/2)~1800+(2400/2)=600~3000 Hz 3、多进制频移键控(MFSK)  MFSK中，载波的频率有M种取值  MFSK每个码元间隔Ts传送log2M 比特信息，信息速率为 2FSK的log2M倍  通常将载波频率取为(正交MFSK)： n为正整数 T n f s i 2  49 47 4、振幅和相位复合的多进制调制  通常将矢量图中信号矢量的端点分布图称为星座图  MASK时，矢量端点在一条轴上分布；MPSK时，矢量端点 在一个圆上分布  随着M增大，这些矢量端点间的最小距离随之减小  将矢量端点重新合理分布，则可以在不减小最小距离的情况 下增加信号矢量的端点数目  振幅和相位复合的调制方式  16PSK和16ASK的星座图为：  若采用振幅和相位复合的16个信号点的调制，下列星座图均 16PSK 16ASK 49 48  若采用振幅和相位复合的16个信号点的调制，下列星座图均 是可能的： 16QAM 8DPSK-AM 16APK 正交振幅调制

2014-06-18 国际电报电话询委员会CCI推荐在960bi的数据率 时,在电话信道中使用16APK方式传输 r=19600/4)=1/2400,若取0. B3 1/240+0.1)=2640Hz 16APK频谱范围 1650-(2640/2)1650+(264012)=330-2970Hz 普通电话信道:600-3000H(带宽:2400Hz) 需申请专用电话信道

2014-06-18 9  国际电报电话咨询委员会(CCITT)推荐在9600 bit/s的数据率 时，在电话信道中使用16APK方式传输 fc=1650 Hz Ts=1/(9600/4)=1/2400，若取r=0.1： (1 0.1) 2640 Hz 1/ 2400 1 (1 ) 1 8  2   r    T B B s DPSK 49 49 16APK频谱范围： 1650-(2640/2)~1650+(2640/2)=330~2970 Hz 普通电话信道：600~3000 Hz(带宽：2400 Hz) 需申请专用电话信道