模块六-数字信号的频带传输优秀PPT.ppt

教学导航教学导航 1.1.学问重点学问重点 2.2.学问难点学问难点 3.3.举荐教学方式举荐教学方式 4.4.建议学时数建议学时数5.5.举荐学习方法举荐学习方法 6.6.必需驾驭的理论学问必需驾驭的理论学问 7.7.必需驾驭的技能必需驾驭的技能 1.学问重点学问重点数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。2ASK2ASK、2FSK2FSK、2PSK2PSK信号的调制解调原理、波形、信号的调制解调原理、波形、信号的调制解调原理、波形、信号的调制解调原理、波形、频谱特点。频谱特点。频谱特点。频谱特点。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。2.学问难点学问难点 2ASK 2ASK、2FSK2FSK、2PSK2PSK解调原理、频谱分析。解调原理、频谱分析。解调原理、频谱分析。解调原理、频谱分析。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。QPSKQPSK、MSKMSK、GMSKGMSK、QAMQAM、OFDMOFDM几种现代几种现代几种现代几种现代 调制技术的特点。调制技术的特点。调制技术的特点。调制技术的特点。3.举荐教学方式举荐教学方式 通过介绍调制技术在移动通信系统中的应用案例，通过介绍调制技术在移动通信系统中的应用案例，通过介绍调制技术在移动通信系统中的应用案例，通过介绍调制技术在移动通信系统中的应用案例，导出数字调制的理论学问，激发学生学习爱好。导出数字调制的理论学问，激发学生学习爱好。导出数字调制的理论学问，激发学生学习爱好。导出数字调制的理论学问，激发学生学习爱好。对调制技术进行分析时，可多用图片、接受多媒体对调制技术进行分析时，可多用图片、接受多媒体对调制技术进行分析时，可多用图片、接受多媒体对调制技术进行分析时，可多用图片、接受多媒体方式教学。方式教学。方式教学。方式教学。通过实践训练，使学生加深理解数字信号调制解调通过实践训练，使学生加深理解数字信号调制解调通过实践训练，使学生加深理解数字信号调制解调通过实践训练，使学生加深理解数字信号调制解调的过程。的过程。的过程。的过程。通过对调制解调器进行案例分析，巩固理论学问，通过对调制解调器进行案例分析，巩固理论学问，通过对调制解调器进行案例分析，巩固理论学问，通过对调制解调器进行案例分析，巩固理论学问，将理论与实际进行结合。将理论与实际进行结合。将理论与实际进行结合。将理论与实际进行结合。4.建议学时建议学时：14学时5.举荐学习方法举荐学习方法 学习时要留意对比和前后联系，区分各学习时要留意对比和前后联系，区分各学习时要留意对比和前后联系，区分各学习时要留意对比和前后联系，区分各种调制技术的特点及应用。种调制技术的特点及应用。种调制技术的特点及应用。种调制技术的特点及应用。结合波形图、电路框图等来理解各种调结合波形图、电路框图等来理解各种调结合波形图、电路框图等来理解各种调结合波形图、电路框图等来理解各种调制技术。制技术。制技术。制技术。理论学习要留意结合给出的案例来理解。理论学习要留意结合给出的案例来理解。理论学习要留意结合给出的案例来理解。理论学习要留意结合给出的案例来理解。重视实践训练，通过调制解调过程中关重视实践训练，通过调制解调过程中关重视实践训练，通过调制解调过程中关重视实践训练，通过调制解调过程中关键信号的测试和分析来加强理解。键信号的测试和分析来加强理解。键信号的测试和分析来加强理解。键信号的测试和分析来加强理解。6.必需驾驭的理论学问必需驾驭的理论学问 数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字调制的目的、概念及分类。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。数字频带传输系统组成。2ASK2ASK、2FSK2FSK、2PSK2PSK信号的调制解调原理、信号的调制解调原理、信号的调制解调原理、信号的调制解调原理、波形、频谱特点。波形、频谱特点。波形、频谱特点。波形、频谱特点。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。二进制数字调制系统的性能比较。7.必需驾驭的技能必需驾驭的技能 会观测会观测会观测会观测2FSK2FSK调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分析。析。析。析。会观测会观测会观测会观测2PSK2PSK调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分调制系统关键点波形，并分析。析。析。析。案例导入案例导入6 移动通信系统移动通信系统中中 的调制技术的调制技术 在现代移动通信系统中，几乎全部都接受了数字调制技术，它在现代移动通信系统中，几乎全部都接受了数字调制技术，它在现代移动通信系统中，几乎全部都接受了数字调制技术，它在现代移动通信系统中，几乎全部都接受了数字调制技术，它是实现高速，高效的移动通信系统的重要保证。是实现高速，高效的移动通信系统的重要保证。是实现高速，高效的移动通信系统的重要保证。是实现高速，高效的移动通信系统的重要保证。目前应用于移动通信系统的调制技术主要可分为两大类：线性目前应用于移动通信系统的调制技术主要可分为两大类：线性目前应用于移动通信系统的调制技术主要可分为两大类：线性目前应用于移动通信系统的调制技术主要可分为两大类：线性调制技术和非线性调制技术（恒包络调制技术）。调制技术和非线性调制技术（恒包络调制技术）。调制技术和非线性调制技术（恒包络调制技术）。调制技术和非线性调制技术（恒包络调制技术）。线性调制技术主要有：线性调制技术主要有：线性调制技术主要有：线性调制技术主要有：PSKPSK、QPSKQPSK、OQPSKOQPSK、/4-QPSK/4-QPSK、QAMQAM、16QAM16QAM、64QAM64QAM、256QAM256QAM等。等。等。等。非线性调制技术主要有：非线性调制技术主要有：非线性调制技术主要有：非线性调制技术主要有：MSKMSK、TFMTFM、GMSKGMSK。表表表表6-1 6-1 各移动通信系统接受的调制方式各移动通信系统接受的调制方式各移动通信系统接受的调制方式各移动通信系统接受的调制方式 技术解读技术解读6.1 数字频带传输系统数字频带传输系统6.2 二进制幅移键控二进制幅移键控6.3 二进制频移键控二进制频移键控6.4 二进制相移键控二进制相移键控6.5 二进制数字调制系统的性能比较二进制数字调制系统的性能比较6.6 现代数字调制技术现代数字调制技术6.1数字频带传输系统数字频带传输系统 为为为为适适适适应应应应某某某某种种种种须须须须要要要要（如如如如无无无无线线线线信信信信道道道道传传传传输输输输或或或或多多多多路路路路复复复复用用用用等等等等），大大大大部部部部分分分分传传传传输输输输系系系系统统统统都都都都接接接接受受受受频频频频带带带带传传传传输输输输。数数数数字字字字信信信信号号号号对对对对载载载载波波波波的的的的调调调调制制制制与与与与模模模模拟拟拟拟信信信信号号号号对对对对载载载载波波波波的的的的调调调调制制制制过过过过程程程程类类类类似似似似，同同同同样样样样可可可可以以以以用用用用数数数数字字字字信信信信号号号号去去去去限限限限制制制制正正正正弦弦弦弦载载载载波波波波的的的的振振振振幅幅幅幅，频频频频率率率率或或或或相相相相位位位位的的的的变变变变更更更更。典典典典型型型型的的的的频频频频带带带带传传传传输输输输系系系系统统统统有有有有数数数数字字字字微微微微波波波波系系系系统统统统、数数数数字字字字光光光光纤纤纤纤通通通通信信信信系统。系统。系统。系统。由由由由图图图图可可可可见见见见，原原原原始始始始数数数数字字字字序序序序列列列列经经经经基基基基带带带带信信信信号号号号形形形形成成成成器器器器变变变变成成成成适适适适合合合合信信信信道道道道传传传传输输输输的的的的基基基基带带带带信信信信号号号号，然然然然后后后后送送送送到到到到调调调调制制制制器器器器处处处处理理理理，形形形形成成成成数数数数字字字字已已已已调调调调信信信信号号号号，并并并并送送送送至至至至信信信信道道道道。接接接接收收收收滤滤滤滤波波波波器器器器把把把把叠叠叠叠加加加加有有有有干干干干扰扰扰扰的的的的有有有有用用用用信信信信号号号号提提提提取取取取出出出出来来来来，并并并并经经经经过过过过解解解解调调调调器器器器复复复复原原原原出数字基带信号。出数字基带信号。出数字基带信号。出数字基带信号。图图图图6-1 6-1 数字频带传输系统方框图数字频带传输系统方框图数字频带传输系统方框图数字频带传输系统方框图6.2二进制幅移键控二进制幅移键控 幅幅幅幅移移移移键键键键控控控控是是是是用用用用数数数数字字字字信信信信号号号号限限限限制制制制载载载载波波波波振振振振幅幅幅幅的的的的一一一一种种种种数数数数字字字字调调调调制制制制方方方方式式式式。幅幅幅幅移移移移键键键键控控控控（Amplitude Amplitude Shift Shift KeyingKeying）简简简简记记记记为为为为ASKASK，二二二二进进进进制制制制幅幅幅幅移移移移键键键键控控控控常常常常记记记记作作作作2ASK2ASK。2ASK2ASK最最最最简简简简洁洁洁洁的的的的形形形形式式式式是是是是利利利利用用用用代代代代表表表表数数数数字字字字信信信信息息息息“0”“0”或或或或“1”“1”的的的的矩矩矩矩形形形形脉脉脉脉冲冲冲冲去去去去键键键键控控控控一一一一个个个个连连连连续续续续的的的的载载载载波波波波，使使使使载载载载波波波波时时时时断断断断时时时时续续续续地地地地输输输输出出出出。即即即即有有有有载载载载波波波波输输输输出出出出时时时时表表表表示示示示发发发发送送送送“1”“1”码码码码，无无无无载载载载波波波波输输输输出出出出时时时时表表表表示示示示发发发发送送送送“0”“0”码码码码，这这这这种种种种方方方方法法法法又又又又称称称称通断键控（通断键控（通断键控（通断键控（OOKOOK）。）。）。）。6.2.1 2ASK6.2.1 2ASK信号的调制信号的调制信号的调制信号的调制 1 12ASK2ASK信号的产生信号的产生信号的产生信号的产生6.2二进制幅移键控二进制幅移键控 2 22ASK2ASK信号的波形信号的波形信号的波形信号的波形 3 32ASK2ASK信号的功率谱及带宽信号的功率谱及带宽信号的功率谱及带宽信号的功率谱及带宽 6.2二进制幅移键控二进制幅移键控 6.2.2 2ASK6.2.2 2ASK信号的解调信号的解调信号的解调信号的解调 1 1包络解调法包络解调法包络解调法包络解调法 2 2相干解调法相干解调法相干解调法相干解调法 6.3二进制频移键控二进制频移键控 频频频频移移移移键键键键控控控控（Freguency Freguency Shift Shift KeyingKeying）是是是是利利利利用用用用载载载载波波波波的的的的频频频频率率率率变变变变更更更更来来来来传传传传送数字信息，即用数字信息来限制调频波的频率变更。送数字信息，即用数字信息来限制调频波的频率变更。送数字信息，即用数字信息来限制调频波的频率变更。送数字信息，即用数字信息来限制调频波的频率变更。6.3.1 2FSK6.3.1 2FSK信号的调制信号的调制信号的调制信号的调制 1 12FSK2FSK信号的产生信号的产生信号的产生信号的产生 2FSK2FSK信信信信号号号号的的的的产产产产生生生生方方方方法法法法有有有有两两两两种种种种，一一一一种种种种是是是是数数数数字字字字键键键键控控控控法法法法，一一一一种种种种是是是是模模模模拟拟拟拟调调调调制法（干脆调频法）制法（干脆调频法）制法（干脆调频法）制法（干脆调频法）6.3二进制频移键控二进制频移键控 2 22FSK2FSK信号的波形信号的波形信号的波形信号的波形 3 32FSK2FSK信号的频谱及带宽信号的频谱及带宽信号的频谱及带宽信号的频谱及带宽（1 1）2FSK2FSK信号的频谱图信号的频谱图信号的频谱图信号的频谱图 （2 2）2FSK2FSK信号的带宽信号的带宽信号的带宽信号的带宽6.3二进制频移键控二进制频移键控 6.3.2 2FSK6.3.2 2FSK信号的解调信号的解调信号的解调信号的解调 过零检测法过零检测法过零检测法过零检测法 包络检测法包络检测法包络检测法包络检测法 同步解调法同步解调法同步解调法同步解调法 6.4二进制相移键控二进制相移键控 相相相相移移移移键键键键控控控控（PSKPSK，Phase Phase Shift Shift KeyingKeying）是是是是用用用用数数数数字字字字信信信信号号号号限限限限制制制制载载载载波波波波的的的的相相相相位位位位，使使使使载载载载波波波波的的的的相相相相位位位位随随随随数数数数字字字字信信信信号号号号的的的的变变变变更更更更而而而而变变变变更更更更的的的的一一一一种种种种数数数数字字字字调调调调制制制制方方方方式式式式。相相相相移移移移键键键键控控控控可可可可分分分分为为为为确确确确定定定定相相相相移移移移键键键键控控控控（PSKPSK）和和和和相相相相对对对对相相相相移移移移键键键键控控控控（DPSKDPSK）两两两两种种种种；依依依依据据据据数数数数字字字字基基基基带带带带信信信信号号号号进进进进制制制制的的的的不不不不同同同同又又又又可可可可分分分分为为为为二二二二进进进进制制制制相相相相移移移移键键键键控控控控和和和和多多多多进制相移键控。进制相移键控。进制相移键控。进制相移键控。6.4.16.4.1确定码和相对码确定码和相对码确定码和相对码确定码和相对码 确定码和相对码是相移键控的基础。确定码和相对码是相移键控的基础。确定码和相对码是相移键控的基础。确定码和相对码是相移键控的基础。确确确确定定定定码码码码是是是是以以以以基基基基带带带带信信信信号号号号码码码码元元元元的的的的电电电电平平平平干干干干脆脆脆脆表表表表示示示示数数数数字字字字信信信信息息息息，如如如如用用用用高高高高电电电电平平平平代代代代表表表表“1”“1”码，低电平代表码，低电平代表码，低电平代表码，低电平代表“0”“0”码。码。码。码。相相相相对对对对码码码码（又又又又称称称称差差差差分分分分码码码码）是是是是用用用用基基基基带带带带信信信信号号号号码码码码元元元元的的的的电电电电平平平平相相相相对对对对前前前前一一一一码码码码元元元元的的的的电电电电平有无变更来表示数字信息的。平有无变更来表示数字信息的。平有无变更来表示数字信息的。平有无变更来表示数字信息的。确定码和相对码是可以相互转换的。确定码和相对码是可以相互转换的。确定码和相对码是可以相互转换的。确定码和相对码是可以相互转换的。6.4二进制相移键控二进制相移键控6.4.26.4.2二进制确定相移键控（二进制确定相移键控（二进制确定相移键控（二进制确定相移键控（2PSK2PSK）确定相移键控是利用载波的相位偏移确定相移键控是利用载波的相位偏移确定相移键控是利用载波的相位偏移确定相移键控是利用载波的相位偏移(指某一码元所对指某一码元所对指某一码元所对指某一码元所对应的已调波与参考载波的初相差应的已调波与参考载波的初相差应的已调波与参考载波的初相差应的已调波与参考载波的初相差)干脆表示数字信号的干脆表示数字信号的干脆表示数字信号的干脆表示数字信号的相移方式。相移方式。相移方式。相移方式。1 12PSK2PSK信号的产生信号的产生信号的产生信号的产生 2PSK2PSK信号的产生可接受相位选择法，其原理框图如图信号的产生可接受相位选择法，其原理框图如图信号的产生可接受相位选择法，其原理框图如图信号的产生可接受相位选择法，其原理框图如图6-166-16所示。所示。所示。所示。6.4二进制相移键控二进制相移键控 2 22PSK2PSK信号的波形信号的波形信号的波形信号的波形 3 32PSK2PSK信号的相干解调信号的相干解调信号的相干解调信号的相干解调 为了克服为了克服为了克服为了克服2PSK2PSK存在的相位模糊问题，引入了相对相移键控存在的相位模糊问题，引入了相对相移键控存在的相位模糊问题，引入了相对相移键控存在的相位模糊问题，引入了相对相移键控（DPSKDPSK）6.4二进制相移键控二进制相移键控 6.4.36.4.3二进制相对移相键控（二进制相对移相键控（二进制相对移相键控（二进制相对移相键控（2DPSK2DPSK）相对相移键控是利用前后相邻码元的相对载波相位值来表示数字信相对相移键控是利用前后相邻码元的相对载波相位值来表示数字信相对相移键控是利用前后相邻码元的相对载波相位值来表示数字信相对相移键控是利用前后相邻码元的相对载波相位值来表示数字信号的相移方式。号的相移方式。号的相移方式。号的相移方式。1 12DPSK2DPSK调制调制调制调制 2 22DPSK2DPSK信号的波形信号的波形信号的波形信号的波形 6.4二进制相移键控二进制相移键控 3 32DPSK2DPSK解调解调解调解调 （1 1）相干解调法（又称极性比较法）相干解调法（又称极性比较法）相干解调法（又称极性比较法）相干解调法（又称极性比较法）（2 2）差分相干解调法（又称相位比较法）差分相干解调法（又称相位比较法）差分相干解调法（又称相位比较法）差分相干解调法（又称相位比较法）4 42PSK2PSK（2DPSK2DPSK）信号的功率谱及带宽）信号的功率谱及带宽）信号的功率谱及带宽）信号的功率谱及带宽 2PSK 2PSK信号的带宽信号的带宽信号的带宽信号的带宽 ：5 52PSK2PSK与与与与2DPSK2DPSK系统的性能比较系统的性能比较系统的性能比较系统的性能比较 2DPSK2DPSK系统的抗噪性能不及系统的抗噪性能不及系统的抗噪性能不及系统的抗噪性能不及2PSK2PSK系统，系统，系统，系统，2PSK2PSK系统存在系统存在系统存在系统存在“相位模相位模相位模相位模糊糊糊糊”问题，而问题，而问题，而问题，而2DPSK2DPSK不存在这一问题。因此，实际应用中，由于不存在这一问题。因此，实际应用中，由于不存在这一问题。因此，实际应用中，由于不存在这一问题。因此，实际应用中，由于DPSKDPSK在抗噪声性能及频带利用率方面比在抗噪声性能及频带利用率方面比在抗噪声性能及频带利用率方面比在抗噪声性能及频带利用率方面比FSKFSK好，故被广泛用于数好，故被广泛用于数好，故被广泛用于数好，故被广泛用于数字通信中。字通信中。字通信中。字通信中。6.5二进制数字调制系统的性能比较二进制数字调制系统的性能比较 二进制数字传输系统的误码率与信号的调制及解调方式有关。无论二进制数字传输系统的误码率与信号的调制及解调方式有关。无论二进制数字传输系统的误码率与信号的调制及解调方式有关。无论二进制数字传输系统的误码率与信号的调制及解调方式有关。无论接受何种方式，其共同点是当输入信噪比增大时，系统的误码率就接受何种方式，其共同点是当输入信噪比增大时，系统的误码率就接受何种方式，其共同点是当输入信噪比增大时，系统的误码率就接受何种方式，其共同点是当输入信噪比增大时，系统的误码率就降低；反之，误码率就增大。由此可得出以下几点：降低；反之，误码率就增大。由此可得出以下几点：降低；反之，误码率就增大。由此可得出以下几点：降低；反之，误码率就增大。由此可得出以下几点：在调制方式相同的状况下，相干解调的抗噪声性能优于非相干解在调制方式相同的状况下，相干解调的抗噪声性能优于非相干解在调制方式相同的状况下，相干解调的抗噪声性能优于非相干解在调制方式相同的状况下，相干解调的抗噪声性能优于非相干解调。但是，随着信噪比调。但是，随着信噪比调。但是，随着信噪比调。但是，随着信噪比r r的增大，相干与非相干的误码性能的相对的增大，相干与非相干的误码性能的相对的增大，相干与非相干的误码性能的相对的增大，相干与非相干的误码性能的相对差别愈不明显，误码率曲线愈靠拢。另外，相干解调的设备比非相差别愈不明显，误码率曲线愈靠拢。另外，相干解调的设备比非相差别愈不明显，误码率曲线愈靠拢。另外，相干解调的设备比非相差别愈不明显，误码率曲线愈靠拢。另外，相干解调的设备比非相干的要困难。干的要困难。干的要困难。干的要困难。相干解调时，在相同误码率的条件下，对信噪比相干解调时，在相同误码率的条件下，对信噪比相干解调时，在相同误码率的条件下，对信噪比相干解调时，在相同误码率的条件下，对信噪比r r的要求是：的要求是：的要求是：的要求是：2PSK2PSK比比比比2FSK2FSK小小小小3dB3dB，2FSK2FSK比比比比2ASK2ASK小小小小3dB3dB。在非相干解调时，在。在非相干解调时，在。在非相干解调时，在。在非相干解调时，在相同误码率的条件下，对信噪比相同误码率的条件下，对信噪比相同误码率的条件下，对信噪比相同误码率的条件下，对信噪比r r的要求是：的要求是：的要求是：的要求是：2DPSK2DPSK比比比比2FSK2FSK小小小小3 3 dB dB，2FSK2FSK比比比比2ASK2ASK小小小小3 dB3 dB。2ASK2ASK要严格工作在最佳判决门限电平较困难，其抗振幅衰落的要严格工作在最佳判决门限电平较困难，其抗振幅衰落的要严格工作在最佳判决门限电平较困难，其抗振幅衰落的要严格工作在最佳判决门限电平较困难，其抗振幅衰落的性能差。性能差。性能差。性能差。2FSK2FSK、2PSK2PSK、2DPSK2DPSK最佳判决门限电平为最佳判决门限电平为最佳判决门限电平为最佳判决门限电平为0 0，简洁设置，简洁设置，简洁设置，简洁设置，都有很强的抗振幅衰落性能。都有很强的抗振幅衰落性能。都有很强的抗振幅衰落性能。都有很强的抗振幅衰落性能。6.5二进制数字调制系统的性能比较二进制数字调制系统的性能比较 2FSK2FSK的调制指数的调制指数的调制指数的调制指数h h通常大于通常大于通常大于通常大于0.90.9，此时，在相同传码率的条件下，此时，在相同传码率的条件下，此时，在相同传码率的条件下，此时，在相同传码率的条件下，2FSK2FSK的传输带宽比的传输带宽比的传输带宽比的传输带宽比2PSK2PSK、2DPSK2DPSK、2ASK2ASK的宽，即的宽，即的宽，即的宽，即2FSK2FSK的频带的频带的频带的频带利用率低。利用率低。利用率低。利用率低。6.6现代数字调制技术现代数字调制技术6.6.16.6.1正交振幅调制（正交振幅调制（正交振幅调制（正交振幅调制（QAMQAM）正交振幅调制（正交振幅调制（正交振幅调制（正交振幅调制（Quadrature Amplitude ModulationQuadrature Amplitude Modulation，QAMQAM）是一种频带利用率很高的数字调制方式。它是用）是一种频带利用率很高的数字调制方式。它是用）是一种频带利用率很高的数字调制方式。它是用）是一种频带利用率很高的数字调制方式。它是用载波的不同幅度及不同相位来表示数字信息的。正交振载波的不同幅度及不同相位来表示数字信息的。正交振载波的不同幅度及不同相位来表示数字信息的。正交振载波的不同幅度及不同相位来表示数字信息的。正交振幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。传输。传输。传输。6.6.26.6.2最小频移键控（最小频移键控（最小频移键控（最小频移键控（MSKMSK）最小频移键控是对频移键控做某种改进，使其相位始终最小频移键控是对频移键控做某种改进，使其相位始终最小频移键控是对频移键控做某种改进，使其相位始终最小频移键控是对频移键控做某种改进，使其相位始终保持连续变更的一种调制。保持连续变更的一种调制。保持连续变更的一种调制。保持连续变更的一种调制。MSK MSK又称快速频移键控又称快速频移键控又称快速频移键控又称快速频移键控（FFSKFFSK），），），），“快速快速快速快速”指的是这种调制方式对于给定的指的是这种调制方式对于给定的指的是这种调制方式对于给定的指的是这种调制方式对于给定的频带能以比频带能以比频带能以比频带能以比2PSK2PSK传输更高速的数据；而最小频移键控传输更高速的数据；而最小频移键控传输更高速的数据；而最小频移键控传输更高速的数据；而最小频移键控中的中的中的中的“最小最小最小最小”指的是这种调制方式能以最小的调制指数指的是这种调制方式能以最小的调制指数指的是这种调制方式能以最小的调制指数指的是这种调制方式能以最小的调制指数（h=0.5h=0.5）获得正交的调制信号。）获得正交的调制信号。）获得正交的调制信号。）获得正交的调制信号。MSKMSK调制方式的突出调制方式的突出调制方式的突出调制方式的突出优点是信号具有恒定的振幅以及信号的功率谱在主瓣之优点是信号具有恒定的振幅以及信号的功率谱在主瓣之优点是信号具有恒定的振幅以及信号的功率谱在主瓣之优点是信号具有恒定的振幅以及信号的功率谱在主瓣之外衰减较快。外衰减较快。外衰减较快。外衰减较快。6.6现代数字调制技术现代数字调制技术6.6.36.6.3高斯滤波最小频移键控（高斯滤波最小频移键控（高斯滤波最小频移键控（高斯滤波最小频移键控（GMSKGMSK）高斯滤波的高斯滤波的高斯滤波的高斯滤波的MSKMSK就是在就是在就是在就是在MSKMSK调制器之前，用高斯型低调制器之前，用高斯型低调制器之前，用高斯型低调制器之前，用高斯型低通滤波器对输入数据进行处理，假如恰当地选择此滤波通滤波器对输入数据进行处理，假如恰当地选择此滤波通滤波器对输入数据进行处理，假如恰当地选择此滤波通滤波器对输入数据进行处理，假如恰当地选择此滤波器的带宽，就能使信号的带外辐射功率小到可以满足移器的带宽，就能使信号的带外辐射功率小到可以满足移器的带宽，就能使信号的带外辐射功率小到可以满足移器的带宽，就能使信号的带外辐射功率小到可以满足移动通信的要求。动通信的要求。动通信的要求。动通信的要求。由于成型后的高斯脉冲其包络无陡峭沿，亦无拐点，因由于成型后的高斯脉冲其包络无陡峭沿，亦无拐点，因由于成型后的高斯脉冲其包络无陡峭沿，亦无拐点，因由于成型后的高斯脉冲其包络无陡峭沿，亦无拐点，因此相位路径得以进一步平滑。此相位路径得以进一步平滑。此相位路径得以进一步平滑。此相位路径得以进一步平滑。GMSKGMSK信号的频谱特性也信号的频谱特性也信号的频谱特性也信号的频谱特性也优于优于优于优于MSKMSK。6.6.4 QPSK6.6.4 QPSK调制技术调制技术调制技术调制技术QPSKQPSK是英文是英文是英文是英文QuadraturePhaseShiftKeyingQuadraturePhaseShiftKeying的缩略语的缩略语的缩略语的缩略语简称，意为正交相移键控。四相相移键控信号简称简称，意为正交相移键控。四相相移键控信号简称简称，意为正交相移键控。四相相移键控信号简称简称，意为正交相移键控。四相相移键控信号简称“QPSK”“QPSK”。它分为确定相移和相对相移两种。四相制相。它分为确定相移和相对相移两种。四相制相。它分为确定相移和相对相移两种。四相制相。它分为确定相移和相对相移两种。四相制相移键控（移键控（移键控（移键控（4PSK4PSK）是目前微波和卫星数字通信中最常用）是目前微波和卫星数字通信中最常用）是目前微波和卫星数字通信中最常用）是目前微波和卫星数字通信中最常用的一种载波传输方式，它具有较高的频谱利用率、较强的一种载波传输方式，它具有较高的频谱利用率、较强的一种载波传输方式，它具有较高的频谱利用率、较强的一种载波传输方式，它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能等优点。的抗干扰性能等优点。的抗干扰性能等优点。的抗干扰性能等优点。PSK PSK 数字调制技术敏捷多样，数字调制技术敏捷多样，数字调制技术敏捷多样，数字调制技术敏捷多样，更适应于高速数据传输和快速衰落的信道。在更适应于高速数据传输和快速衰落的信道。在更适应于高速数据传输和快速衰落的信道。在更适应于高速数据传输和快速衰落的信道。在2G 2G 向向向向3G 3G 演进的过程中，它已成为各移动通信系统主要的调制方演进的过程中，它已成为各移动通信系统主要的调制方演进的过程中，它已成为各移动通信系统主要的调制方演进的过程中，它已成为各移动通信系统主要的调制方式。式。式。式。6.6现代数字调制技术现代数字调制技术 6.6.5 OFDM 6.6.5 OFDM 技术技术技术技术 OFDMOFDM的英文全称为的英文全称为的英文全称为的英文全称为Orthogonal Frequency Division Orthogonal Frequency Division MultiplexingMultiplexing，中文含义为正交频分复用技术。，中文含义为正交频分复用技术。，中文含义为正交频分复用技术。，中文含义为正交频分复用技术。OFDM OFDM 是一种多载是一种多载是一种多载是一种多载波数字通信调制技术，属于复用方式。它是由多载波调制波数字通信调制技术，属于复用方式。它是由多载波调制波数字通信调制技术，属于复用方式。它是由多载波调制波数字通信调制技术，属于复用方式。它是由多载波调制（MCMMCM）技术发展而来，应用已有近）技术发展而来，应用已有近）技术发展而来，应用已有近）技术发展而来，应用已有近40 40 年的历史。它起先主要用年的历史。它起先主要用年的历史。它起先主要用年的历史。它起先主要用于军用的无线高频通信系统。这种多载波传输技术在无线数据传输于军用的无线高频通信系统。这种多载波传输技术在无线数据传输于军用的无线高频通信系统。这种多载波传输技术在无线数据传输于军用的无线高频通信系统。这种多载波传输技术在无线数据传输方面的应用是近十年来的新发展。由于其具有频谱利用率高、抗噪方面的应用是近十年来的新发展。由于其具有频谱利用率高、抗噪方面的应用是近十年来的新发展。由于其具有频谱利用率高、抗噪方面的应用是近十年来的新发展。由于其具有频谱利用率高、抗噪性能好等特点，适合高速数据传输，已被普遍认为是第四代移动通性能好等特点，适合高速数据传输，已被普遍认为是第四代移动通性能好等特点，适合高速数据传输，已被普遍认为是第四代移动通性能好等特点，适合高速数据传输，已被普遍认为是第四代移动通信系统最热门的技术之一。信系统最热门的技术之一。信系统最热门的技术之一。信系统最热门的技术之一。OFDM OFDM 的另一个优点在于每个载波所运用的调制方法可以不同。各的另一个优点在于每个载波所运用的调制方法可以不同。各的另一个优点在于每个载波所运用的调制方法可以不同。各的另一个优点在于每个载波所运用的调制方法可以不同。各个载波能够依据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如个载波能够依据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如个载波能够依据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如个载波能够依据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSKBPSK、QPSKQPSK、8PSK8PSK、16QAM16QAM、64QAM 64QAM 等，实现频谱利用率和误码率等，实现频谱利用率和误码率等，实现频谱利用率和误码率等，实现频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。之间的最佳平衡为原则。之间的最佳平衡为原则。之间的最佳平衡为原则。模块小结模块小结61 1学问体系学问体系学问体系学问体系 2.2.学问要点学问要点学问要点学问要点 数字信号的传输有基带传输和频带传输两种方式。未经调制而干脆进数字信号的传输有基带传输和频带传输两种方式。未经调制而干脆进数字信号的传输有基带传输和频带传输两种方式。未经调制而干脆进数字信号的传输有基带传输和频带传输两种方式。未经调制而干脆进行传输的方式称为基带传输；包含调制和解调装置的数字信号传输方式行传输的方式称为基带传输；包含调制和解调装置的数字信号传输方式行传输的方式称为基带传输；包含调制和解调装置的数字信号传输方式行传输的方式称为基带传输；包含调制和解调装置的数字信号传输方式称为频带传输。称为频带传输。称为频带传输。称为频带传输。数字调制与解调是数字通信系统的基本组成部分，数字信号经过模拟数字调制与解调是数字通信系统的基本组成部分，数字信号经过模拟数字调制与解调是数字通信系统的基本组成部分，数字信号经过模拟数字调制与解调是数字通信系统的基本组成部分，数字信号经过模拟信道传输必需调制。数字调制有振幅键控（信道传输必需调制。数字调制有振幅键控（信道传输必需调制。数字调制有振幅键控（信道传输必需调制。数字调制有振幅键控（ASKASK）、频移键控）、频移键控）、频移键控）、频移键控（FSKFSK）和相移键控（）和相移键控（）和相移键控（）和相移键控（PSKPSK）三种基本方式。）三种基本方式。）三种基本方式。）三种基本方式。振幅键控就是用数字基带信号去限制载波的幅度变更。振幅键控就是用数字基带信号去限制载波的幅度变更。振幅键控就是用数字基带信号去限制载波的幅度变更。振幅键控就是用数字基带信号去限制载波的幅度变更。2ASK2ASK信号可信号可信号可信号可由乘法器产生，其解调可接受相干解调和非相干解调两种方法。由乘法器产生，其解调可接受相干解调和非相干解调两种方法。由乘法器产生，其解调可接受相干解调和非相干解调两种方法。由乘法器产生，其解调可接受相干解调和非相干解调两种方法。2ASK2ASK信号的频谱由载频重量及上下边频重量组成，其带宽是数字基带信号带信号的频谱由载频重量及上下边频重量组成，其带宽是数字基带信号带信号的频谱由载频重量及上下边频重量组成，其带宽是数字基带信号带信号的频谱由载频重量及上下边频重量组成，其带宽是数字基带信号带宽的两倍。振幅键控的优点是设备简洁、频带利用率较高，缺点是抗噪宽的两倍。振幅键控的优点是设备简洁、频带利用率较高，缺点是抗噪宽的两倍。振幅键控的优点是设备简洁、频带利用率较高，缺点是抗噪宽的两倍。振幅键控的优点是设备简洁、频带利用率较高，缺点是抗噪声性能差。声性能差。声性能差。声性能差。频移键控就是利用不同频率的载波来传送数字信号。频移键控就是利用不同频率的载波来传送数字信号。频移键控就是利用不同频率的载波来传送数字信号。频移键控就是利用不同频率的载波来传送数字信号。2FSK2FSK信号的产信号的产信号的产信号的产生有干脆调频法和键控法，解调有相干解调和非相干解调以及过零点检生有干脆调频法和键控法，解调有相干解调和非相干解调以及过零点检生有干脆调频法和键控法，解调有相干解调和非相干解调以及过零点检生有干脆调频法和键控法，解调有相干解调和非相干解调以及过零点检测法等。测法等。测法等。测法等。2FSK2FSK信号频带较宽，频带利用率比信号频带较宽，频带利用率比信号频带较宽，频带利用率比信号频带较宽，频带利用率比2ASK2ASK信号低，一般用于信号低，一般用于信号低，一般用于信号低，一般用于低速数据传输系统。频移键控的优点是抗干扰实力强，缺点是占用频带低速数据传输系统。频移键控的优点是抗干扰实力强，缺点是占用频带低速数据传输系统。频移键控的优点是抗干扰实力强，