現(xiàn)代通信原理數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)

現(xiàn)代通信原理 第 9章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 概 述 二進(jìn)制幅移鍵控 (2二進(jìn)制頻移鍵控 (2二進(jìn)制相移鍵控 (2多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)比較 概 述 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)是發(fā)端含有調(diào)制 ， 收端含有解調(diào)的數(shù)字通信系統(tǒng) 。 數(shù)字調(diào)制是用數(shù)字基帶信號(hào)改變高頻載波的參數(shù) ， 實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)變換為頻帶信號(hào)的過程 ， 此過程中信號(hào)頻譜由原來的低頻信號(hào)搬移到高頻段 。 數(shù)字解調(diào)是把數(shù)字頻帶信號(hào)恢復(fù)成原來數(shù)字基帶信號(hào)的過程 ， 此信號(hào)中的頻譜由高頻段恢復(fù)到原來的基帶信號(hào)的低頻段 。 二進(jìn)制幅移鍵控 (2 2 22 20或 1)的基帶矩形脈沖去控制一個(gè)連續(xù)載波振幅形成的 。 已調(diào)信號(hào)有輸出表示發(fā)送 “ 1”， 無輸出時(shí)發(fā)送 “ 0”， 如 圖 (1) s(t)信號(hào)功率譜的線性搬移 ， 屬線性調(diào)制 。 (2) 2 離散譜兩部分組成 。 (3) 2 圖 2s ( t )c o s S 2 1. 2 2 如 圖 示 。 一種是通過乘法器讓 s(t)與載波 這種方法是直接法 。 另一種是鍵控法 。 鍵控法是由二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去控制開關(guān)電路 。 當(dāng)出現(xiàn) “ 1”碼時(shí)開關(guān) 有載頻 出現(xiàn) “ 0”碼時(shí) ，開關(guān)打開 ， 無高頻載波 2. 2 2 圖 2開關(guān) s(t) ct t) ct s(t) t) (a)直接法 (b)鍵控法 二進(jìn)制頻移鍵控 (2 2 22 2 具體地說 ， 當(dāng) 2 代表基帶信號(hào) “ 1”碼 ， 2 代表基帶信號(hào) “ 0”碼 。 其波形如 圖 圖 22s(t) 22t t t t 2 1. 2 圖 2 2. 2 1) 過零檢測(cè)法 2) 差分檢測(cè)法 3) 非相干解調(diào) 4) 相干解調(diào) 圖 2e(t) 載波 波 f2 s(t) 開關(guān) 二進(jìn)制相移鍵控 (2 二進(jìn)制絕對(duì)相移調(diào)制 (2 二進(jìn)制相對(duì)相移鍵控 (2 2二進(jìn)制絕對(duì)相移調(diào)制 (2 1. 2 圖 2 2. 2 1) 2 2) 2圖 2(a)波形圖 s(t) t t t (b)矢量圖 “ 1” “ 0” 0 0 0 二進(jìn)制相對(duì)相移鍵控 (2 1. 2 圖 2 2. 2 3. 2圖 2 “ 1” “ 0” s(t) 2t t (a)波形圖 0 0 (b)矢量圖 2 (1) 2 (2) 當(dāng) 2 故 2 (3) 兩種解調(diào)方法的最佳判決門限均為 0； (4) 2 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 在 種振幅 ， 每種振幅對(duì)應(yīng)數(shù)字基帶信號(hào)的一種狀態(tài) 。 如 圖 多電平相關(guān)編碼單邊帶調(diào)制及多電平正交調(diào)幅等 。 抗衰落能力差 ， 只宜在恒參信道中使用 。 圖 e ( t ) 在 幅相同，頻率有 種頻率對(duì)應(yīng) 圖 的頻移鍵控波形。也有離散相位 進(jìn)制頻移鍵控 抗衰落能力比要缺點(diǎn)是信號(hào)頻率寬、頻帶利用率低。 圖 4s( t )4 F S t ) 1. 4 圖 4 2. 4 3. 4圖 4 4未調(diào)載波 4形 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)比較 傳輸帶寬和頻帶利用率 信號(hào)功率 信道特性對(duì)調(diào)制系統(tǒng)影響 設(shè)備復(fù)雜性與成本 傳輸帶寬和頻帶利用率 在幅移鍵控和相移鍵控方式中 ， 信號(hào)傳輸帶寬都要取到 2 在頻移鍵控方式中 ， 傳輸帶寬都要取到 f12 因此如果信道帶寬很緊張 ， 就不應(yīng)考慮使用 系統(tǒng)有效性好 。 故系統(tǒng)有效性低 。 信號(hào)功率 可以把二進(jìn)制數(shù)字頻率傳輸系統(tǒng)的誤碼率列表對(duì)照 ， 如 表 其中 就發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備成本而言 ， 常常是峰值功率比平均功率更受限制 。 當(dāng)給定誤碼率 (100條件下 ，所需峰值功率從大到小排列有相干 2差分檢測(cè)2相干 2相干 2非相干 2非相干 2因此在峰值功率是主要矛盾場(chǎng)合 ， 表 字頻帶傳輸系統(tǒng)誤碼率公式 調(diào)制方式 誤碼率公式 備 注相干 r f 2 A S e x p (21相干 r f 2 F S ex p (212 P S K 相干rP 位比較 e x P S e r f 2其中22n是 功 率 噪 聲 。當(dāng) P = 0 . 5 時(shí)， 2 A S T= a /2 ， 2 P S K 、 2 D P S F S K 判決門限為 信道特性對(duì)調(diào)制系統(tǒng)影響 信道的特性，主要指非線性失真和衰落等會(huì)對(duì)調(diào)制系統(tǒng)有影響，選擇調(diào)制方案時(shí)，應(yīng)予以考慮。 信道特性變化 ， 會(huì)對(duì) 2 門限判決電平與接收信號(hào)電平無關(guān) 。 而