通信基本数字频带传输.pptx

《通信基本数字频带传输.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信基本数字频带传输.pptx（133页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1/1302023/2/13数字频带传输技术在带通信道上传输数字信号的方法。图5.0 二元ASK、FSK与PSK的信号波形 单极性NRZ双极性NRZASK信号PSK信号FSK信号第1页/共133页2/1302023/2/13本章目录：本章目录：5.1 2ASK5.2 2FSK5.3 2PSK与2DPSK5.4 QPSK与DQPSK5.5 基本频带调制的讨论5.6 *复包络、等效基带系统与无ISI传输第2页/共133页3/1302023/2/13信道噪声接收设备信源信宿格式化脉冲基带调制发送设备信源编码信道编码加密频带调制发射机格式化脉冲基带检测信源译码信道译码解密频带解调接收机数字通信系统简化

2、模型 信号处理信号处理基带信号基带信号第3页/共133页4/1302023/2/13调制信号已调带通信号数字基带信号数字基带信号带通信号数字载波系统模型：频带调制频带调制传输媒介(信道)第4页/共133页5/1302023/2/13已调带通信号:的频谱:或功率谱:令：第5页/共133页6/1302023/2/135.1 2ASK 2ASK(2 Amplitude Shift Keying)第6页/共133页7/1302023/2/13基本原理 2ASK或OOK(二进制幅移键控)键控（改变）正弦载波的振幅来传输0或1符号。1.2ASK信号及其调制方法 图（或OOK）信号的波形 通断键控或启闭键控

3、第7页/共133页8/1302023/2/13复包络:2ASK信号也可以表示为：2ASK信号时域表示：第n个码元第8页/共133页9/1302023/2/13（a）乘积法（b）开关法（键控法）乘法器单极性不归零信号图调制框图 载波产生 2ASK信号的产生：第9页/共133页10/1302023/2/132.包络检波解调方法 发送端信道BPF包络检波器抽样判决器定时信号输出图 包络检波解调框图 带宽B带宽2BB=Rb带宽2B第10页/共133页11/1302023/2/13第11页/共133页12/1302023/2/13系统的误码率：定义信噪比：大信噪比时，小信噪比时，包络检波器抗噪性能急剧下

4、降，系统无法正常工作。此称为门限效应。BPF的输出信噪比第12页/共133页13/1302023/2/13例5.1 2ASK系统的传输率为5Mbps，接收BPF输出幅度为223.6mV；高斯噪声的功率谱密度分别为 和 。求两种情况下包络检波器输出的最佳误码率。由门限效应可知，系统无法正常工作。（不再用公式计算）第13页/共133页14/1302023/2/13功率谱与带宽 复包络:单极性NRZ信号第14页/共133页15/1302023/2/13第15页/共133页16/1302023/2/13当作无 ISI 滤波时(如 作升余弦谱滤波）接收机须是相干解调作业：1、2第16页/共133页17/

5、1302023/2/13v ASK for no ISILPF抽样判决基带系统频率特性射频系统频率特性射频基本脉冲基带基本脉冲第17页/共133页18/1302023/2/13当 满足无ISI的时域条件时或当 满足无ISI的频域条件时，数字调制系统无ISI无ISI时，图中各点波形如右图所示：第18页/共133页19/1302023/2/135.2 2FSK2FSK(2 Frequency-Shift Keying)第19页/共133页20/1302023/2/13基本原理 2FSK或BFSK（二进制频移键控）键控正弦载波的频率来传输二元符号。1.2FSK信号及其调制方法 第20页/共133页2

6、1/1302023/2/13 2FSK信号时域表示：也可以表示为（相当于两路OOK）：与 “互补”：第21页/共133页22/1302023/2/13图信号的时域波形及其互补OOK特点 1 0 1 0 0 1第22页/共133页23/1302023/2/13单极性 NRZ 2FSK信号的产生：图2FSK信号的产生原理框图第23页/共133页24/1302023/2/132.*相位连续性(a)(b)图不连续与连续相位的2FSK信号 相位不连续的信号占据很多的频带，应该尽量避免 相位不连续相位连续保持相位连续的方法：1）桑德FSK信号的参数：其中：k 为某固定正整数第24页/共133页25/130

7、2023/2/132）使用压控振荡器产生，()即用模拟调频的方式产生FSK信号其中，是双极性基带信号第25页/共133页26/1302023/2/133.包络检波解调方法 两个互补OOK接收系统的组合：(非相干解调)包络检波器包络检波器输出定时信号图信号的包络检波接收框图 W=2RbW=2Rb整流整流LPFLPF抽样判决BPF(f1)BPF(f0)适合于频差较大的场合第26页/共133页27/1302023/2/13（2）判决准则为：，或（1）上支路接收 部分，下支路接收 部分；系统必须满足：；适合于频差较大的场合第27页/共133页28/1302023/2/131 0 1 0 0 1图包络检

8、波器的输出 第28页/共133页29/1302023/2/13其中，BPF的输出信噪比 系统的误码率：大信噪比时，小信噪比时，包络检波器抗噪性能急剧下降，系统无法正常工作。此称为门限效应。第29页/共133页30/1302023/2/134.*过零检测解调方法 其主要过程：(1)检测过零点；形成边沿窄脉冲；(2)将脉冲的疏密变换为电平高低；最后得到0或1 (非相干解调)第30页/共133页31/1302023/2/13图过零检测器中的主要信号波形(1)检测过零点；形成边沿窄脉冲；(2)将脉冲的疏密变换为电平高低；最后得到0或1LPFBPF位同步器输出W=|f1-f0|+2Rb限幅微分整流单稳抽

9、样判决第31页/共133页32/1302023/2/13 相干解调频差较大时适合频差较小时，若 正交，则LPF换成积分器可实现最佳接收。抽样判决LPFLPFBPFBPF第32页/共133页33/1302023/2/13波形相关系数:一般2FSK 的两个载波 时,称 在0,Tb内正交频差较大时，的谱基本不重叠两个信号近似正交。当 是满足两个波形正交的最小频差时，2FSK MSK(最小频移键控)第33页/共133页34/1302023/2/13功率谱与带宽 两个互补的2ASK信号的功率谱的相加，传输带宽：第34页/共133页35/1302023/2/13如果 和 过于接近时，功率谱中两个2ASK频

10、谱将发生重叠。需要保持，图信号功率谱示意图 一般：第35页/共133页36/1302023/2/13当作无 ISI 滤波时(如 作升余弦谱滤波）发1发0第36页/共133页37/1302023/2/13例5.2 Bell 103型FSK Modem是一种早期流行的电话线Modem。它通过频带为3003300Hz电话线进行全双工数字通信。两个通信方被称为主叫方与应答方，每个方向上采用300波特的2FSK调制，频率参数如表。求两路通信的带宽与频带位置。解：两路均有 与两频带分别是：与300Hz3300Hz1800Hz第37页/共133页38/1302023/2/13作业：3、4第38页/共133页

11、39/1302023/2/135.3 2PSK2PSK与与2DPSK2DPSK(2 Phase-Shift Keying)(2 Differential Phase-Shift Keying)第39页/共133页40/1302023/2/131.2PSK信号及其调制方法 2PSK或BPSK（二进制相移键控）利用两种相位来传输二元符号。2PSK最常用的两种相位：0(同相)或（反相）第40页/共133页41/1302023/2/13 2PSK信号时域表示：或，令序列 的双极性二元NRZ基带信号为 ，第41页/共133页42/1302023/2/13信号矢量图（星座图）：（未调载波初相）（未调载波初

12、相）信号矢量图（星座图）：第42页/共133页43/1302023/2/13注意：“同相”与“反相”是相对于当前时隙的未调载波相位而言的：图及其相关信号的波形 1 1 0 1 0 0第43页/共133页44/1302023/2/13双极性NRZ 2PSK信号的产生：乘积法与选择法。开关电路第44页/共133页45/1302023/2/13复包络:双极性NRZ信号2.功率谱与带宽 第45页/共133页46/1302023/2/13形状与2ASK的相同，但没有离散的载波谱线。传输带宽 2PSK又可以看作抑制载波后的2ASK信号，或，2ASK信号确实是2PSK信号与载波的叠加。双极性单极性第46页/

13、共133页47/1302023/2/13当作无 ISI滤波时 (如 作升余弦谱滤波）第47页/共133页48/1302023/2/133.2PSK的相干解调 来自信道向下频移符号定时基带接收滤波器抽样与判决BPFLPF图相干解调框架 B中心 fcB为基带信号带宽2B注意：nc(t)的 双边功率谱密度为 N0第48页/共133页49/1302023/2/13nc(t)的双边功率谱密度LPF（低通滤波器）：其中，正是窄带噪声 的同相分量，功率谱为 ，带宽等于 。仿佛是基带信号通过AWGN信道的结果。因此，可用LPF(低通滤波)或MF(匹配滤波)方法接收 第49页/共133页50/1302023/2

14、/13第50页/共133页51/1302023/2/132PSK调制解调过程：第51页/共133页52/1302023/2/13 双极性NRZ向上频移基带接收滤波器抽样与判决BPFLPFB2B基带发送滤波器向下频移AWGN频带信道4.误码性能 2PSK的等效基带传输系统：符号定时图传输系统与等效AWGN基带信道 AWGN基带信道的双边功率谱密度为 N0第52页/共133页53/1302023/2/13借助第4章中双极性2PAM信号的结论：LPF接收系统（带宽 ）：匹配滤波器接收系统：双极性2PAM：基带平均码元能量 第53页/共133页54/1302023/2/13LPF接收系统（带宽 ）：匹

15、配滤波器接收系统：2PSK信号的平均码元能量：注意：基带平均码元能量：基带2PAM:基带2PAM:第54页/共133页55/1302023/2/13评述：(1)2PSK系统与双极性NRZ基带传输系统的抗噪性能相同；(2)2PSK的抗噪性能比2ASK、2FSK好，(3)但这种系统需要进行载波同步，其复杂度要高出许多。第55页/共133页56/1302023/2/13例5.3 假定2PSK系统的传输率为5Mbps，接收带通滤波器的输出信号的幅度为223.6mV,高斯噪声的功率谱密度为 。求相干接收的最佳误码率。匹配滤波器接收系统解：由于，于是，第56页/共133页57/1302023/2/13 中

16、出现 分量，用锁相环提取 分量，得本地载波，保证了同频，但用锁相环恢复的载波相位为：p BPSK 信号相干解调的问题：“相位模糊”a.相干载波的恢复 n为任意整数，锁相环都工作在平衡稳定点：二重相位模糊平方二分频第57页/共133页58/1302023/2/13b.相位模糊对相干解调的影响低通后：抽样、判决LPF二进制代码第58页/共133页59/1302023/2/132PSK无法直接应用：本地振荡存在着“不确定性反相”的问题：“0”与“1”颠倒，而自身对此无法知道。2DPSK（二进制差分相移键控）将差分编码与2PSK相结合，解决了“不确定性反相”的问题。第59页/共133页60/13020

17、23/2/13取值0、12PSK相干解调器Tb模二加取值-1、1取值0、1相位模糊电平转换2DPSK信号其实是传输 的2PSK调制信号 与 绝对码 与 相对码 图传输系统 1.基本原理取值0、1取值-1、1电平转换2PSK调制器Tb取值0、1模二加第60页/共133页61/1302023/2/13例:设DPSK 实质：用前后码元载波相位的相对变化传数字信息传号差分编码第61页/共133页62/1302023/2/132DPSK星座图：前一码元初相（参考相位）（未调载波初相）2PSK星座图：（参考相位）DPSK 实质：用前后码元载波相位的相对变化传数字信息相对调相绝对调相第62页/共133页63

18、/1302023/2/13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1+1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -0 0 -相对码 绝对码电平 相位 n例5.4 举例说明2DPSK信号产生过程中各码元的变换以及与载波相位变化的关系 绝对相位相对相位通过相邻时隙载波相位的变化与否来“携带”信息：“1相位变化”，“0相位不变”第63页/共133页64/1302023/2/13 0 1 2 3 4 5 6 7 8+1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 1

19、0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 相对码 2PSK解调结果n绝对码 上次相对码 例5.5 说明2DPSK信号的接收过程。（1）传输后结果正确，则差分解码的过程为：本地载波相位正确传号差分译码第64页/共133页65/1302023/2/13（2）传输后结果反相，则差分解码的过程为：可见，不论是否发生反相，2DPSK都能正确收到信息。本地载波相位相反 0 1 2 3 4 5 6 7 8-1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1

20、 相对码 2PSK解调结果n绝对码 上次相对码 第65页/共133页66/1302023/2/13可以证明：差分编码的输出序列 也是等概率的二元独立序列。2.功率谱与带宽 3.相干解调及其误码性能 2DPSK的误码率：，LPF接收法，匹配滤波器接收法 为2PSK传输误码率2DPSK的功率谱、带宽：与2PSK的完全一样。第66页/共133页67/1302023/2/13取值0、12PSK相干解调器Tb模二加取值-1、1取值0、1电平转换图传输系统 取值0、1取值-1、1电平转换2PSK调制器Tb取值0、1模二加第67页/共133页68/1302023/2/13说明：dn序列经2PSK传输后是否错

21、误是彼此独立的 正确 正确 正确 错误 正确 错误 正确 错误 错误 错误 错误 正确第68页/共133页69/1302023/2/13另一种重要的解调方法：比较两个相邻时隙上信号的相位，还原出绝对码（信息比特），而不需要本地振荡。4.差分相干接收（非相干解调）图的差分相干解调 BPFLPF延时Tb抽样判决符号定时第69页/共133页70/1302023/2/13 1 1+1 -1 -1+1 1 1 0 0 -1+1 -1+1 0 0 与 的关系信息比特两者相同两者不同表差分相干解调的判决准则，取值0、1取值-1、1电平转换2PSK调制器Tb取值0、1模二加第70页/共133页71/13020

22、23/2/13第71页/共133页72/1302023/2/13相干解调性能实际过程中，噪声总是存在的，这种接收系统的误码性能：其中，折算为 时，差分相干解调的性能不如相干解调的 带通滤波器的带宽取为最小理论值第72页/共133页73/1302023/2/13解：相干接收时误码率为，差分相干接收误码率为 例5.6 假定2DPSK系统的传输率为5Mbps，接收带通滤波器的输出信号的幅度为223.6mV，高斯噪声的功率谱密度为 。求相干接收与差分相干接收的误码率。作业：8、10第73页/共133页74/1302023/2/13习题5.9 设载频为1800Hz，码元速率为1200波特，发送信息为01

23、1010。试按下面两种方式画出2DPSK信号的波形。（1）若相位偏移 代表“0”，代表“1”；（2）若相位偏移 代表“0”，代表“1”。解：（1）0 1 1 0 1 0第74页/共133页75/1302023/2/13（2）0 1 1 0 1 0 第75页/共133页76/1302023/2/135.4 QPSK QPSK与与DQPSKDQPSK第76页/共133页77/1302023/2/13n MPSK（多进制调相）(1)MPSKFor example:M=4第77页/共133页78/1302023/2/13信号星座图：参考矢量参考矢量第78页/共133页79/1302023/2/13 M

24、PSK 调制器第79页/共133页80/1302023/2/132/M二进制信号多电平信号 m(t)-90o信号处理器振荡器第80页/共133页81/1302023/2/13 MPSK 解调器抽样鉴相器二进制信号因为有噪声,参考矢量LPFLPF抽样第81页/共133页82/1302023/2/13取值有四种可能，以传送四元符号。信号的基本原理 1.QPSK信号QPSK或4PSK（四进制相移键控）：（1）采用了4种相位；（2）采用了正交的载波。（00，01，11，10）四元符号第82页/共133页83/1302023/2/13QPSK的两种星座图：A方式：B方式：（表的两套相位值）后面讨论B方式

25、。其实，两种方式只相差 （即 ）格雷码好处：相邻相位对应的符号中只有1位不同，相位错误通常只导致有1个比特的损失。第83页/共133页84/1302023/2/13串并变换：四元信息序列拆分为两个二元序列 四元符号序列2.QPSK与两路正交2PSK 四元序列 的高位比特与低位比特排成：与 序列，那么，则，QPSK是这两个序列生成的两个彼此正交(载波相差 )的2PSK信号之和。第84页/共133页85/1302023/2/13其中：B方式：第85页/共133页86/1302023/2/131 0 0 1B方式：恒包络第86页/共133页87/1302023/2/13的复包络：的符号速率与 相同，

26、均为3.功率谱与带宽第87页/共133页88/1302023/2/13 若正交路、同相路基带信号用矩形波（双极性 NRZ)，则基带信号带宽为：第88页/共133页89/1302023/2/13QPSK每个时隙传输两比特，频带利用率是2PSK的两倍。第89页/共133页90/1302023/2/13 若正交路、同相路基带信号用升余弦谱波第90页/共133页91/1302023/2/13例5.7 假定QPSK系统的输入二进制序列为试说明(1)相应的载波相位(B方式)序列;(2)同相与正交支路的比特序列;(3)传输速率为4800bps时需要的带宽.解:四元符号序列:01 11 11 01 10 00

27、(1)载波相位:(2)同相支路:1 1 1 1 0 0正交支路:0 1 1 0 1 0(3)带宽:第91页/共133页92/1302023/2/13的调制解调方法及误比特性能 1.调制解调方法 基于“QPSK等效于两路正交的2PSK之和”的想法：调制器：QPSK信号基带脉冲成型基带脉冲成型串/并转换速率减半速率减半第92页/共133页93/1302023/2/13解调器：QPSK信号载波同步并/串转换BPFLPF或MFLPF或MF符号定时抽样判决抽样判决图调制解调框图 同相与正交解调器彼此独立工作 第93页/共133页94/1302023/2/13例如，在上支路的相乘器之后，LPF后输出为：第

28、94页/共133页95/1302023/2/13QPSK的每个四元符号所包含的两个比特都独立、并行地按2PSK传输，各比特的传输误比特率均为 （相干2PSK的误比特率）。所以，2.误比特性能 QPSK的误比特率为：作业：11 19 21 22第95页/共133页96/1302023/2/13矩形NRZ的QPSK在时隙边界处经常间断，使信号功率谱有很高的旁瓣。与 DQPSK 1 0 0 1恒包络QPSK星座,最大相位跳变为为了限制带宽，实际调制器中改用符合带限信道的无ISI基带成形脉冲。由此产生的QPSK信号不再保持恒定的包络。第96页/共133页97/1302023/2/13恒包络信号的优点：

29、允许非线性放大，效率高、易实现。人们希望改进QPSK的包络。有了AM分量恒包络经分析：相位跳变越大，限带后则AM分量越大。第97页/共133页98/1302023/2/131.OQPSK 偏移正交相移键控（Offset QPSK）两个正交支路的2PSK信号相互错开的时间，使相位改变不同时发生。可以减小相位变化，进而减少包络起伏。计算机仿真结论：包络起伏由01.25改善为0.71.15。最大相位调变为mI(t)和 mQ(t)分量在时间上相互偏移Ts/2第98页/共133页99/1302023/2/13图宽带)OQPSK信号 最大相位调变为第99页/共133页100/1302023/2/132.D

30、QPSK（差分正交相移键控）它是由相互旋转/4 的两个QPSK星座图交替出现而产生波形的。01110010符号映射规则：（1）信号的最大相位变化为 ，包络的起伏减小。（2）DQPSK是差分调制，便于接收机简化。第100页/共133页101/1302023/2/13 例5.9 假定 DQPSK系统的输入二进制序列为011010011100，试说明：（1）相应的载波相位差（2）相应的绝对载波相位（令初相位为 ）。解：（1）四元符号序列：01 10 10 01 11 00 载波相位差：（2）绝对载波相位：011100101 3 3 1 2 0 第101页/共133页102/1302023/2/13Q

31、PSK延迟交替p QPSK,/4DQPSK与 OQPSK的关系调制类型最大相移AM分量bigsmallsmallestOQPSKQPSK(/4)QPSK第102页/共133页103/1302023/2/13若基带用升余弦谱波限带时，已调信号会有AM分量。经分析：相位跳变越大，则AM分量越大。这使得限带后的信号不能用效率高的非线性C类放大器放大，只能用A、B类线性放大器。注：若基带用矩形波传时，它们是恒包络调制，但已调信号谱太宽；第103页/共133页104/1302023/2/13n QAM对于MASK，矢量端点在一条直线轴上分布；对于MPSK，矢量端点在一个圆周上分布；对于QAM，矢量端点在

32、整个信号平面上分布；第104页/共133页105/1302023/2/13MQAM 调制器2bit串/并变换binary可引入无ISI滤波器2/L电平变换2/L电平变换第105页/共133页106/1302023/2/1310000111100001110111111100111011When M=4,4QAM=QPSK第106页/共133页107/1302023/2/13 QAM 解调器抽样抽样binary可引入无ISI滤波器并/串(L-1)个门限(L-1)个门限判决判决LPFLPF第107页/共133页108/1302023/2/135.5 基本频带调制的基本频带调制的讨论讨论第108页/

33、共133页109/1302023/2/13ASK与FSK的相干解调 图相干解调传输系统与等效AWGN基带信道 单极性NRZ向上频移基带接收滤波器抽样与判决BPFLPFB2B基带发送滤波器向下频移AWGN频带信道LPF或MF符号定时判决门限为 A/2(LPF)判决门限为 AT/2(MF)的双边功率谱密度为1.2ASK的相干解调:第109页/共133页110/1302023/2/13借助第4章中单极性2PAM信号的结论：LPF接收系统（带宽 ）：匹配滤波器接收系统：单极性2PAM：基带平均码元能量 第110页/共133页111/1302023/2/13LPF接收系统（带宽 ）：匹配滤波器接收系统：

34、2ASK的平均码元能量：注意：基带平均码元能量：第111页/共133页112/1302023/2/13考虑：（1）广义的二进制（基带或带通）信号：与（2）接收机为线性处理器（含基带的LPF、匹配滤波器二元信号 AWGN信道 抽样判决线性滤波器2.2FSK的相干解调:甚至对于带通二进制系统的相干解调器和MF）线性处理器第112页/共133页113/1302023/2/13(1)最佳门限：(2)最小平均误码率，0、1等概发送时(3)高斯白噪声和 Match-filter的结果第113页/共133页114/1302023/2/13频差较大时适合抽样判决LPFLPFBPFBPF 相干解调时W=2Bf1

35、f0W=2B第114页/共133页115/1302023/2/132B2Bpn0(f)pn1(f)第115页/共133页116/1302023/2/13抽样判决BPF MF接收时频差较小时，设 正交，。第116页/共133页117/1302023/2/13匹配滤波器接收系统：2FSK的平均码元能量：LPF接收系统（带宽 ）：可见，2FSK的相干解调系统的误码性能与2ASK的相干解调系统的误码性能相同第117页/共133页118/1302023/2/13方式频带调制制式误比特率Pb备注非相干解调2ASK2FSK2DPSK一般结论最优结果两者相同好3dB系统差错概率的比较表几种基本的频带调制信号的

36、误比特率公式 表中所有的带通滤波器带宽取理论最小值第118页/共133页119/1302023/2/13 2FSK QPSK 2ASK 2DPSK 2PSK 方式频带调制制式误比特率Pb备注匹配滤波器两者相同比2PSK差 3dB表几种基本的频带调制信号的误比特率公式（续）MF：第119页/共133页120/1302023/2/13 方式相干解调 2FSK QPSK 2ASK 2DPSK 2PSK调制制式误比特率Pb一般结论最优结果带通滤波器带宽取已调信号谱零点带宽当带通滤波器带宽取理论最小值当第120页/共133页121/1302023/2/13单极性基带NRZ相干ASK、FSK非相干ASK、

37、FSK双极性基带NRZ 相干PSK、QPSK差分相干2DPSK图 主要的误比特率曲线第121页/共133页122/1302023/2/13（1）误比特性能排序：（2）PSK与QPSK性能优秀、复杂度最高的；QPSK频带最少。（3）DPSK接近PSK（仅 ），但没有“不确定性反相”问题。（4）FSK性能一般，非相干接收实用；它占用频带多，但比其他传输方式更“顽强”。（5）非相干ASK（或OOK）适用于质量好的信道，设备很简单。从图中可以看到：第122页/共133页123/1302023/2/13相干解调误码率，例5.10 假定2FSK信号通过某窄带AWGN信道后采用非相干解调的误码率为 。问：（

38、1）改用相干解调的误码率是多少？（2）改用码率、载频、幅度相同的2ASK信号通过该信道时，相干与非相干解调的 是多少？（3）改用2ASK信号后，如何调整幅度，可保持 不变？解：（1）由非相干解调的 于是，第123页/共133页124/1302023/2/13相同码率、载频、幅度时（3）将2ASK幅度提高为2FSK幅度的1.414倍可保持与2FSK同样的误码率。（2）2ASK信号的带宽比2FSK的窄，可以通过该信道。但同样幅度下，。因此，2ASK相干与相非干解调的误码率，非相干:相干:第124页/共133页125/1302023/2/13功率谱与带宽的讨论 功率谱有三种基本形式（已调信号包络为矩

39、形时）：(a)2ASK (b)2PSK与QPSK (c)2FSK 图基本频带调制信号的功率谱 QPSK频带最窄第125页/共133页126/1302023/2/13总的传输系统为无ISI的滤波器时：(a)2ASK (b)2PSK与QPSK (c)2FSK fcf0fcf1QPSK频带最窄第126页/共133页127/1302023/2/13总的传输系统为无ISI的滤波器()时：得到各已调系统理论最小带宽 QPSK频带最窄 (a)2ASK (b)2PSK与QPSK (c)2FSK fcf0fcf1第127页/共133页128/1302023/2/13注意到下面几个特征：（1）有无离散载波谱线：2

40、ASK与2FSK有；（2）单载波与多载波制式：2FSK信号是多载波的一种简单的情形；（3）同相与正交通道：QPSK在同一个载波的同一频带上，借助相位的正交性，可以并行地传输两路2PSK信号。即QPSK在同一个频带上传输2倍于2PSK的数据量。第128页/共133页129/1302023/2/13 频带利用率频带利用率（bit/s/Hz）功率谱特点功率谱特点 单/多载波有无离散载波正交复用带宽（Hz）调制制式 2ASK2PSKQPSK2FSK典型值：单 单 多（双）单 有 有 是 表各种信号的带宽与功率谱特点 典型值：图中蓝色的公式是最小带宽及相应的频带利用率第129页/共133页130/130

41、2023/2/13例5.11 电话线频带为 ,调制解调器经常取2400波特率。求（1）载频为多少合理？（2）采用升余弦滤波器时，滚降系数的选取范围？（3）假定采用QPSK调制，频带利用率是多少？解：（1）载频宜于选频带的中央，（2）。因此，（3）QPSK调制下，第130页/共133页131/1302023/2/132ASK、2PSK、QPSK的已调信号谱（无ISI的升余弦谱）：QPSK时：2FSK的已调信号带宽（无ISI的升余弦谱）：第131页/共133页132/1302023/2/13关于数字调制1.掌握 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制原理和解调方法，会计算各种已调信号的功率谱、带宽（包括无ISI系统）。会画2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形；2.了解 QPSK的调制原理和解调方法，会计算 QPSK、的功率谱、带宽（包括无ISI系统）。了解QPSK的星座图。3.掌握数字调制系统的差错率的计算方法(OOK,BPSK,FSK,2DPSK,QPSK)；会比较各系统的性能优劣（可靠性和有效性）。第132页/共133页133/1302023/2/13感谢您的观看！第133页/共133页