第4章__數(shù)字頻帶調(diào)制

1、1現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版2現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求：掌握：掌握：二進(jìn)制幅度鍵控二進(jìn)制幅度鍵控2ASK2ASK、頻率鍵控、頻率鍵控2FSK2FSK和相位鍵和相位鍵控控2PSK2PSK三種基本調(diào)制方式的原理、調(diào)制和解調(diào)電路形三種基本調(diào)制方式的原理、調(diào)制和解調(diào)電路形式式掌握：掌握：相干調(diào)制和鍵控調(diào)制兩種方法相干調(diào)制和鍵控調(diào)制兩種方法掌握：掌握：相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法掌握：掌握：相位連續(xù)的移頻鍵控相位連續(xù)的移頻鍵控CPFSKCPFSK、最小移頻鍵控、最小移頻鍵控MSKM

2、SK、高斯最小移頻鍵控高斯最小移頻鍵控GMSKGMSK等等掌握：掌握：相位鍵控有絕對(duì)移相和相對(duì)移相兩種方案，其相位鍵控有絕對(duì)移相和相對(duì)移相兩種方案，其中相對(duì)移相可以克服傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的相位模糊中相對(duì)移相可以克服傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的相位模糊現(xiàn)象現(xiàn)象了解：多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制了解：多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、根據(jù)幅度調(diào)制原理，一個(gè)二進(jìn)制的幅度鍵控信號(hào)可、根據(jù)幅度調(diào)制原理，一個(gè)二進(jìn)制的幅度鍵控信號(hào)可以表示成一個(gè)單極性矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波以表示成一個(gè)單極性矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波的乘積。的乘積。2 2、二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）、二進(jìn)制幅度鍵控

3、信號(hào)的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）圖（圖（a a）采用模擬幅度調(diào)制的方法，屬于相干調(diào)制；）采用模擬幅度調(diào)制的方法，屬于相干調(diào)制；圖（圖（b b）鍵控方法，其開(kāi)關(guān)電路受）鍵控方法，其開(kāi)關(guān)電路受 控制；控制；圖（圖（c c）為）為 及及 的波形。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)由的波形。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)由于始終有一個(gè)信號(hào)的狀態(tài)為零，即處于斷開(kāi)狀態(tài)，于始終有一個(gè)信號(hào)的狀態(tài)為零，即處于斷開(kāi)狀態(tài)，故常稱之為通斷鍵控（故常稱之為通斷鍵控（OOKOOK）信號(hào)。）信號(hào)。)(ts)(0te)(ts5現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版6現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3、ASK信號(hào)有兩種基本的解調(diào)方法：信號(hào)有兩種基本的

4、解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）7現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 42 2 頻移鍵控頻移鍵控FSKFSK系統(tǒng)系統(tǒng)4 42 21 1 頻移鍵控頻移鍵控FSKFSK1 1、鍵控法、鍵控法利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同且彼此獨(dú)立的頻率源分別進(jìn)行選通。個(gè)不同且彼此獨(dú)立的頻率源分別進(jìn)行選通。 2 2、二進(jìn)制移頻鍵控、二進(jìn)制移頻鍵控2FSK2FSK信號(hào)的產(chǎn)生及波形信號(hào)的產(chǎn)生及波形 8現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版9現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版422 頻移鍵

5、控頻移鍵控FSK的解調(diào)的解調(diào) 非相干檢測(cè)法和相干檢測(cè)法非相干檢測(cè)法和相干檢測(cè)法 其他解調(diào)方法，比如鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波其他解調(diào)方法，比如鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法等。法等。 過(guò)零檢測(cè)法：輸入信號(hào)經(jīng)限幅后產(chǎn)生矩形波序列，經(jīng)微分過(guò)零檢測(cè)法：輸入信號(hào)經(jīng)限幅后產(chǎn)生矩形波序列，經(jīng)微分整流形成與頻率變化相應(yīng)的脈沖序列代表著調(diào)頻波的過(guò)零整流形成與頻率變化相應(yīng)的脈沖序列代表著調(diào)頻波的過(guò)零點(diǎn)。將其變換成具有一定寬度的矩形波，并經(jīng)低通濾波器點(diǎn)。將其變換成具有一定寬度的矩形波，并經(jīng)低通濾波器濾除高次諧波，便能得到對(duì)應(yīng)于原數(shù)字信號(hào)的基帶脈沖信濾除高次諧波，便能得到對(duì)應(yīng)于原數(shù)字信號(hào)的基帶脈沖信號(hào)。號(hào)。差分檢

6、波法：輸入信號(hào)經(jīng)接收濾波器濾除帶外無(wú)用信號(hào)后差分檢波法：輸入信號(hào)經(jīng)接收濾波器濾除帶外無(wú)用信號(hào)后被分成兩路，一路直接送到乘法器（平衡調(diào)制器），另一被分成兩路，一路直接送到乘法器（平衡調(diào)制器），另一路經(jīng)時(shí)延后送到乘法器與直接送入的調(diào)制信號(hào)相乘后，再路經(jīng)時(shí)延后送到乘法器與直接送入的調(diào)制信號(hào)相乘后，再經(jīng)低通濾波器便可提取出解調(diào)信號(hào)。經(jīng)低通濾波器便可提取出解調(diào)信號(hào)。 10現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版11現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、利用兩個(gè)獨(dú)立的振蕩源產(chǎn)生的相位不連續(xù)的、利用兩個(gè)獨(dú)立的振蕩源產(chǎn)生的相位不連續(xù)的FSKFSK信號(hào)。信號(hào)。而頻率轉(zhuǎn)換點(diǎn)上相位的不連續(xù)一般都會(huì)使功率譜

7、產(chǎn)生而頻率轉(zhuǎn)換點(diǎn)上相位的不連續(xù)一般都會(huì)使功率譜產(chǎn)生大的旁瓣分量，經(jīng)帶限后會(huì)引起包絡(luò)的起伏。為了克大的旁瓣分量，經(jīng)帶限后會(huì)引起包絡(luò)的起伏。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，必須控制相位的連續(xù)性，這種形式的數(shù)服這個(gè)缺點(diǎn)，必須控制相位的連續(xù)性，這種形式的數(shù)字頻率調(diào)制就稱為相位連續(xù)的頻移鍵控字頻率調(diào)制就稱為相位連續(xù)的頻移鍵控CPFSKCPFSK。 12現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 42 24 MSK4 MSK與與GMSKGMSK調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制系統(tǒng)4 42 24 41 1 最小移頻鍵控（最小移頻鍵控（MSKMSK）方式）方式1 1、最小移頻鍵控（、最小移頻鍵控（MSKMSK）信號(hào)是）信號(hào)是CPFSKCPFS

8、K信號(hào)當(dāng)頻差等于碼信號(hào)當(dāng)頻差等于碼元速率元速率 / / 的一半時(shí)的特例。的一半時(shí)的特例。2 2、單個(gè)碼元時(shí)間、單個(gè)碼元時(shí)間3 3、多個(gè)碼元時(shí)間、多個(gè)碼元時(shí)間 sT102/1 2/)0()(tKKspTtt2)(13現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1、MSK調(diào)制方式最突出的優(yōu)點(diǎn)就是信號(hào)具有恒定振幅以調(diào)制方式最突出的優(yōu)點(diǎn)就是信號(hào)具有恒定振幅以及信號(hào)的功率譜在主瓣以外衰減較快。然而，在一些通信及信號(hào)的功率譜在主瓣以外衰減較快。然而，在一些通信場(chǎng)合如移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對(duì)信號(hào)帶外輻射功率的限制是十場(chǎng)合如移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對(duì)信號(hào)帶外輻射功率的限制是十分嚴(yán)格的，其衰減必須達(dá)到分嚴(yán)格的，其衰減必須達(dá)到70

9、80dB以上，以上，MSK信號(hào)無(wú)法信號(hào)無(wú)法滿足這樣苛刻的要求。針對(duì)上述要求，提出了高斯最小移滿足這樣苛刻的要求。針對(duì)上述要求，提出了高斯最小移頻鍵控（頻鍵控（GMSK）方式。）方式。 2、高斯低通濾波器必須滿足下列幾點(diǎn)要求：高斯低通濾波器必須滿足下列幾點(diǎn)要求：帶寬窄；帶寬窄；具有尖銳的截止特性，即其頻譜曲線邊緣陡峭；具有尖銳的截止特性，即其頻譜曲線邊緣陡峭；能保持輸出脈沖的面積不變。能保持輸出脈沖的面積不變。 14現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 43 31 1 絕對(duì)相移鍵控絕對(duì)相移鍵控PSKPSK1 1、二進(jìn)制移相鍵控（、二進(jìn)制移相鍵控（2PSK2PSK或或BPSKBPSK）方式是

10、載波信號(hào)的相）方式是載波信號(hào)的相位按基帶脈沖信號(hào)的碼元變化規(guī)律而改變的一種數(shù)字位按基帶脈沖信號(hào)的碼元變化規(guī)律而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。調(diào)制方式。2 2、2PSK2PSK信號(hào)在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間信號(hào)在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間 內(nèi)的統(tǒng)計(jì)表示式為：內(nèi)的統(tǒng)計(jì)表示式為：3 3、絕對(duì)移相、絕對(duì)移相以載波的不同相位直接表示相應(yīng)數(shù)字信息以載波的不同相位直接表示相應(yīng)數(shù)字信息的相位鍵控方式。的相位鍵控方式。 其信息與相位的關(guān)系可表示如下：其信息與相位的關(guān)系可表示如下： sT)1 (,cos,cos)(0PtPttecc概率概率”數(shù)字信息“相”數(shù)字信息“相010或：”數(shù)字信息“相”數(shù)字信息“相00115現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原

11、理 第第2 2版版4、2PSK調(diào)制器可以采用相干調(diào)制法，利用相乘器來(lái)實(shí)調(diào)制器可以采用相干調(diào)制法，利用相乘器來(lái)實(shí)現(xiàn)；也可以采用鍵控法，即通過(guò)相位選擇器完成調(diào)制現(xiàn)；也可以采用鍵控法，即通過(guò)相位選擇器完成調(diào)制過(guò)程。過(guò)程。 2PSK2PSK信號(hào)的調(diào)制方框圖信號(hào)的調(diào)制方框圖 16現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版5、 2PSK方式的方式的“倒倒”或或“相位模糊相位模糊”現(xiàn)象，有時(shí)也稱之為現(xiàn)象，有時(shí)也稱之為反向工作反向工作采用絕對(duì)移相調(diào)制方式的系統(tǒng)中，由于發(fā)送端是以某一個(gè)采用絕對(duì)移相調(diào)制方式的系統(tǒng)中，由于發(fā)送端是以某一個(gè)相位作基準(zhǔn)的，因而在接收系統(tǒng)中也必須有這樣一個(gè)固定的相位作基準(zhǔn)的，因而在接收系統(tǒng)

12、中也必須有這樣一個(gè)固定的基準(zhǔn)相位作參考。如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化（基準(zhǔn)相位作參考。如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化（1相位變?yōu)橄辔蛔優(yōu)橄辔换蛳辔换蛳辔蛔優(yōu)橄辔蛔優(yōu)?相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)相應(yīng)發(fā)生相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)相應(yīng)發(fā)生0變?yōu)樽優(yōu)?或或1變?yōu)樽優(yōu)?的情況。的情況。實(shí)際通信過(guò)程中，由于某種突然的干擾，系統(tǒng)中的分頻器實(shí)際通信過(guò)程中，由于某種突然的干擾，系統(tǒng)中的分頻器器件可能發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換、鎖相環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)也可能發(fā)生轉(zhuǎn)移器件可能發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換、鎖相環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)也可能發(fā)生轉(zhuǎn)移等，都會(huì)導(dǎo)致參考基準(zhǔn)相位出現(xiàn)跳變，且不易被發(fā)覺(jué)，使接等，都會(huì)導(dǎo)致參考基準(zhǔn)相位出現(xiàn)跳變，且不易被發(fā)覺(jué)，使接收端仍然按照原來(lái)的基

13、準(zhǔn)相位解調(diào)，從而使恢復(fù)出的信碼與收端仍然按照原來(lái)的基準(zhǔn)相位解調(diào)，從而使恢復(fù)出的信碼與原始信碼正好相反。原始信碼正好相反。 17現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 43 32 2 絕對(duì)相移鍵控絕對(duì)相移鍵控PSKPSK的解調(diào)的解調(diào) 2PSK2PSK信號(hào)的解調(diào)信號(hào)的解調(diào)采用相干解調(diào)法，其相應(yīng)的方框圖如圖（采用相干解調(diào)法，其相應(yīng)的方框圖如圖（a a）所示。）所示。相干解調(diào)實(shí)際上起鑒相作用，相干解調(diào)中的相干解調(diào)實(shí)際上起鑒相作用，相干解調(diào)中的“相乘相乘低通低通”又可用各種鑒相器替代，如圖（又可用各種鑒相器替代，如圖（b b）所示。）所示。 18現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、2DP

14、SK2DPSK方式是利用前后相鄰兩個(gè)碼元的載波相位的變方式是利用前后相鄰兩個(gè)碼元的載波相位的變化來(lái)表示所傳送的數(shù)字信息的一種調(diào)制方式?；瘉?lái)表示所傳送的數(shù)字信息的一種調(diào)制方式。2 2、設(shè)、設(shè) 為本碼元的初始相位與前一碼元的初始相位之為本碼元的初始相位與前一碼元的初始相位之差，則差，則2DPSK2DPSK的調(diào)制規(guī)則為：的調(diào)制規(guī)則為：3 3、2DPSK2DPSK的調(diào)制可通過(guò)在的調(diào)制可通過(guò)在2PSK2PSK調(diào)制器之前加一個(gè)絕對(duì)碼調(diào)制器之前加一個(gè)絕對(duì)碼變相對(duì)碼的碼變換器即可，其調(diào)制方框圖如圖所示。變相對(duì)碼的碼變換器即可，其調(diào)制方框圖如圖所示。 ”數(shù)字信息“”數(shù)字信息“001或：或：”數(shù)字信息“”數(shù)字信息

15、“10019現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版20現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版2DPSK2DPSK信號(hào)的解調(diào)可采用信號(hào)的解調(diào)可采用極性比較法（或相干解調(diào)器），但它的解調(diào)輸出是相對(duì)碼，必須極性比較法（或相干解調(diào)器），但它的解調(diào)輸出是相對(duì)碼，必須再進(jìn)行一次碼變換才能得到輸入的絕對(duì)碼序列，其原理如圖（再進(jìn)行一次碼變換才能得到輸入的絕對(duì)碼序列，其原理如圖（a a）所示。所示。差分相干解調(diào)方法，是通過(guò)直接比較前后碼元的相位差而實(shí)現(xiàn)解差分相干解調(diào)方法，是通過(guò)直接比較前后碼元的相位差而實(shí)現(xiàn)解調(diào)的，故又稱之為相位比較解調(diào)法，其原理如圖（調(diào)的，故又稱之為相位比較解調(diào)法，其原理如圖（b b）所示

16、。）所示。 21現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 44 41 QPSK1 QPSK、QDPSKQDPSK調(diào)制調(diào)制 1、多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制是利用載波的多種不同相位（或、多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制是利用載波的多種不同相位（或相位差）來(lái)表示數(shù)字信息的調(diào)制方式。相位差）來(lái)表示數(shù)字信息的調(diào)制方式。2、多進(jìn)制相位調(diào)制可分為絕對(duì)移相和相對(duì)（差分）移相、多進(jìn)制相位調(diào)制可分為絕對(duì)移相和相對(duì)（差分）移相兩種。兩種。3、多相調(diào)制信號(hào)的波形可以看作是對(duì)兩個(gè)正交載波進(jìn)行、多相調(diào)制信號(hào)的波形可以看作是對(duì)兩個(gè)正交載波進(jìn)行多電平雙邊帶調(diào)制所得的信號(hào)之和。多相調(diào)制中，使多電平雙邊帶調(diào)制所得的信號(hào)之和。多相調(diào)制中，使用最廣泛的

17、是四相制和八相制，即取用最廣泛的是四相制和八相制，即取M=4或或8。 4、四相調(diào)制時(shí)首先應(yīng)該對(duì)輸入二進(jìn)制序列分組，把每?jī)?、四相調(diào)制時(shí)首先應(yīng)該對(duì)輸入二進(jìn)制序列分組，把每?jī)蓚€(gè)碼元編為一組；然后再用四種不同的載波相位去表個(gè)碼元編為一組；然后再用四種不同的載波相位去表示它們。示它們。 5、四相調(diào)制也分為四相絕對(duì)移相調(diào)制（又稱四相絕對(duì)移、四相調(diào)制也分為四相絕對(duì)移相調(diào)制（又稱四相絕對(duì)移相鍵控）相鍵控）4PSK或或QPSK和四相相對(duì)移相調(diào)制（又稱四和四相相對(duì)移相調(diào)制（又稱四相相對(duì)移相鍵控）相相對(duì)移相鍵控）4DPSK或或QDPSK兩種。兩種。 22現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、四相絕對(duì)移相調(diào)

18、制利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)、四相絕對(duì)移相調(diào)制利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種載波相位代表兩個(gè)二進(jìn)制碼元信字信息。由于每一種載波相位代表兩個(gè)二進(jìn)制碼元信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元。息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元。2 2、設(shè)組成雙比特碼元的前一位碼元為、設(shè)組成雙比特碼元的前一位碼元為a a，后一位為，后一位為b b，可，可以將該雙比特碼元表示為以將該雙比特碼元表示為abab。由于由于abab通常是按格雷碼通常是按格雷碼（即反射碼）的規(guī)則排列的，相應(yīng)的矢量關(guān)系如圖所（即反射碼）的規(guī)則排列的，相應(yīng)的矢量關(guān)系如圖所示。圖示。圖( (a a) )表示表示A A方式

19、時(shí)方式時(shí)QPSKQPSK信號(hào)的矢量圖，信號(hào)的矢量圖，( (b b) )表示表示B B方式時(shí)方式時(shí)QPSKQPSK信號(hào)的矢量圖。信號(hào)的矢量圖。 23現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3 3、實(shí)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)QPSKQPSK的調(diào)制方法有調(diào)相法和相位選擇法。的調(diào)制方法有調(diào)相法和相位選擇法。（1 1）調(diào)相法）調(diào)相法 用調(diào)相法產(chǎn)生用調(diào)相法產(chǎn)生QPSK信號(hào)的組成方框圖如圖信號(hào)的組成方框圖如圖(a)所示。圖所示。圖中，串中，串/并變換器將輸入的二進(jìn)制序列依次分為兩個(gè)并并變換器將輸入的二進(jìn)制序列依次分為兩個(gè)并行的雙極性序列。行的雙極性序列。 調(diào)相法的組成方框圖調(diào)相法的組成方框圖 如下圖所示。如下圖所示。24現(xiàn)

20、代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版25現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版2 22 2、相位選擇法、相位選擇法相位選擇法產(chǎn)生相位選擇法產(chǎn)生QPSKQPSK信號(hào)的組成方框圖如圖所示。圖中，信號(hào)的組成方框圖如圖所示。圖中，四相四相載波發(fā)生器分別送出調(diào)相所需的四種不同相位的載波發(fā)生器分別送出調(diào)相所需的四種不同相位的載波。按串載波。按串/并變換器輸出的雙比特碼元的不同，邏輯并變換器輸出的雙比特碼元的不同，邏輯選相電路輸出相應(yīng)相位的載波。選相電路輸出相應(yīng)相位的載波。 26現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、QPSKQPSK信號(hào)的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制先將輸入的雙比特碼元經(jīng)碼變換器先將輸入的雙

21、比特碼元經(jīng)碼變換器變?yōu)殡p比特的相對(duì)碼，再用此雙比特相對(duì)碼進(jìn)行四相變?yōu)殡p比特的相對(duì)碼，再用此雙比特相對(duì)碼進(jìn)行四相絕對(duì)移相，則所得到的輸出信號(hào)便是四相相對(duì)移相信絕對(duì)移相，則所得到的輸出信號(hào)便是四相相對(duì)移相信號(hào)。號(hào)。2 2、一般常用碼變換器加調(diào)相電路或碼變換器加相位選擇、一般常用碼變換器加調(diào)相電路或碼變換器加相位選擇電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。3 3、碼變換器加調(diào)相電路、碼變換器加調(diào)相電路該方式產(chǎn)生該方式產(chǎn)生QDPSKQDPSK信號(hào)的組成框圖如圖所示。信號(hào)的組成框圖如圖所示。 27現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版28現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版 4、碼變換加相位選擇碼變換加相位選擇

22、碼變換加相位選擇產(chǎn)生碼變換加相位選擇產(chǎn)生QDPSKQDPSK信號(hào)的組成框圖與上圖所信號(hào)的組成框圖與上圖所示相位選擇法產(chǎn)生示相位選擇法產(chǎn)生QPSKQPSK信號(hào)的組成方框圖完全相同。信號(hào)的組成方框圖完全相同。邏輯選相電路的功能：邏輯選相電路的功能：完成選擇載波的相位完成選擇載波的相位實(shí)現(xiàn)將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換成相對(duì)碼實(shí)現(xiàn)將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換成相對(duì)碼 5、四相絕對(duì)移相與四相相對(duì)移相四相絕對(duì)移相與四相相對(duì)移相在四相絕對(duì)移相時(shí)，直接用輸入雙比特碼去選擇載波在四相絕對(duì)移相時(shí)，直接用輸入雙比特碼去選擇載波的相位；的相位；在四相相對(duì)移相時(shí)，需要將輸入的絕對(duì)雙比特碼元先在四相相對(duì)移相時(shí)，需要將輸入的絕對(duì)雙比特碼元先轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的相

23、對(duì)雙比特碼，再用去選擇載波的相位，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的相對(duì)雙比特碼，再用去選擇載波的相位，便可產(chǎn)生便可產(chǎn)生QDPSKQDPSK信號(hào)。信號(hào)。29現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版四相絕對(duì)移相信號(hào)由兩個(gè)四相絕對(duì)移相信號(hào)由兩個(gè)2PSK2PSK信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成，其信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成，其組成方框圖如圖所示。圖中的并組成方框圖如圖所示。圖中的并/ /串變換器的作用與調(diào)制串變換器的作用與調(diào)制器中的串器中的串/ /并變換器相反，它是用來(lái)將上、下支路所得到并變換器相反，它是用來(lái)將上、下支路所得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)的。的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)的。 30現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版QDPSKQDP

24、SK信號(hào)的解調(diào)方法有極性比較法和相位比較法兩種。信號(hào)的解調(diào)方法有極性比較法和相位比較法兩種。兩種解調(diào)方法的組成方框圖如圖所示。兩種解調(diào)方法的組成方框圖如圖所示。極性比較法原理方框圖極性比較法原理方框圖 31現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版相位比較法原理方框圖相位比較法原理方框圖 32現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 45 5 多元數(shù)字頻帶調(diào)制多元數(shù)字頻帶調(diào)制1 1、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的振幅、頻率或相位。波的振幅、頻率或相位。2 2、三種基本方式有多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制、多進(jìn)制數(shù)字頻、三種基本方式有多進(jìn)制

25、數(shù)字振幅調(diào)制、多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制以及多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制。率調(diào)制以及多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制。 3、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制具有以下兩個(gè)特點(diǎn)： （1）在相同的碼元傳輸速率下，多進(jìn)制系統(tǒng)的信息傳）在相同的碼元傳輸速率下，多進(jìn)制系統(tǒng)的信息傳輸速率比二進(jìn)制系統(tǒng)的高；輸速率比二進(jìn)制系統(tǒng)的高； （2）在相同的信息速率下，由于多進(jìn)制碼元傳輸速率）在相同的信息速率下，由于多進(jìn)制碼元傳輸速率比二進(jìn)制的低，因而多進(jìn)制信號(hào)碼元的持續(xù)時(shí)間（碼比二進(jìn)制的低，因而多進(jìn)制信號(hào)碼元的持續(xù)時(shí)間（碼元寬度）要比二進(jìn)制的長(zhǎng)，增大碼元寬度，就會(huì)增加元寬度）要比二進(jìn)制的長(zhǎng)，增大碼元寬度，就會(huì)增加碼元的能量，并能減小由

26、于信道特性引起的碼間干擾碼元的能量，并能減小由于信道特性引起的碼間干擾的影響等。的影響等。 33現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版1 1、多電平調(diào)幅、多電平調(diào)幅MASKMASK也稱多電平振幅調(diào)制，在單位頻帶內(nèi)也稱多電平振幅調(diào)制，在單位頻帶內(nèi)的信息傳輸速率較高。的信息傳輸速率較高。 其根本原因是：其根本原因是： 第一，可以比二進(jìn)制系統(tǒng)有高得多的信息傳輸速率；第一，可以比二進(jìn)制系統(tǒng)有高得多的信息傳輸速率； 第二，在相同的碼元傳輸速率下，多電平調(diào)制信號(hào)的第二，在相同的碼元傳輸速率下，多電平調(diào)制信號(hào)的帶寬與二電平的相同。帶寬與二電平的相同。2 2、MASKMASK信號(hào)可利用乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)可利用

27、乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn) 解調(diào)可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方式。解調(diào)可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方式。 34現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版多頻制系統(tǒng)的組成方框圖如圖所示。多頻制系統(tǒng)的組成方框圖如圖所示。 35現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 46 61 1 數(shù)字電視簡(jiǎn)介數(shù)字電視簡(jiǎn)介4 46 61 11 1 數(shù)字電視的概念數(shù)字電視的概念 1 1、數(shù)字電視是將傳統(tǒng)的模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣、量化和數(shù)字電視是將傳統(tǒng)的模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼，轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行各種功能的處理、傳輸、記錄、存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)和控制的各種功能的處

28、理、傳輸、記錄、存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)和控制的一種全數(shù)字處理過(guò)程的端到端系統(tǒng)。一種全數(shù)字處理過(guò)程的端到端系統(tǒng)。2 2、包括電視節(jié)目的錄制、播出到發(fā)射和接收，全部采用、包括電視節(jié)目的錄制、播出到發(fā)射和接收，全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)。數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)。36現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3 3、數(shù)字電視系統(tǒng)主要具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：、數(shù)字電視系統(tǒng)主要具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1)1) 采用先進(jìn)的圖像壓縮編碼技術(shù)，大大降低每套節(jié)目占采用先進(jìn)的圖像壓縮編碼技術(shù)，大大降低每套節(jié)目占用的頻帶寬度，頻帶利用率高。用的頻帶寬度，頻帶利用率高。2)2) 采用大規(guī)模集成電路，使數(shù)字電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步采用大規(guī)模集成電

29、路，使數(shù)字電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步簡(jiǎn)化，成本進(jìn)一步降低，可靠性更高；簡(jiǎn)化，成本進(jìn)一步降低，可靠性更高； 3)3) 伴音質(zhì)量大幅度提高；伴音質(zhì)量大幅度提高；4)4) 系統(tǒng)抗干擾力強(qiáng)，圖像清晰；系統(tǒng)抗干擾力強(qiáng)，圖像清晰；5)5) 通過(guò)實(shí)現(xiàn)加密通過(guò)實(shí)現(xiàn)加密/ /解密、加擾解密、加擾/ /解擾技術(shù)，開(kāi)展各類(lèi)收費(fèi)解擾技術(shù)，開(kāi)展各類(lèi)收費(fèi)業(yè)務(wù)，并通過(guò)條件接收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的良好管理；業(yè)務(wù)，并通過(guò)條件接收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的良好管理；6)6) 圖像、聲音、圖文、數(shù)據(jù)等都以數(shù)字方式按一定規(guī)則圖像、聲音、圖文、數(shù)據(jù)等都以數(shù)字方式按一定規(guī)則被復(fù)用成同一數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳送，促進(jìn)了被復(fù)用成同一數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳送，促進(jìn)了“三網(wǎng)合一三網(wǎng)合

30、一”，大大擴(kuò)展了其服務(wù)內(nèi)容，為視頻點(diǎn)播、高速上網(wǎng)、電大大擴(kuò)展了其服務(wù)內(nèi)容，為視頻點(diǎn)播、高速上網(wǎng)、電視購(gòu)物、電子游戲等各種綜合業(yè)務(wù)和交互式業(yè)務(wù)的開(kāi)視購(gòu)物、電子游戲等各種綜合業(yè)務(wù)和交互式業(yè)務(wù)的開(kāi)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。37現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4612 和傳統(tǒng)模擬電視的區(qū)別和傳統(tǒng)模擬電視的區(qū)別 數(shù)字電視與模擬電視的最大區(qū)別在于：數(shù)字電視與模擬電視的最大區(qū)別在于： 數(shù)字電視載波傳輸?shù)臑閿?shù)字信號(hào)，模擬電視載波傳輸數(shù)字電視載波傳輸?shù)臑閿?shù)字信號(hào)，模擬電視載波傳輸?shù)臑槟M信號(hào)。的為模擬信號(hào)。 4613 數(shù)字電視行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r數(shù)字電視行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 數(shù)字電視在世界范圍內(nèi)的供需數(shù)量

31、上已有很大的增長(zhǎng)，數(shù)字電視在世界范圍內(nèi)的供需數(shù)量上已有很大的增長(zhǎng)，數(shù)字電視市場(chǎng)已經(jīng)全面啟動(dòng)。數(shù)字電視市場(chǎng)已經(jīng)全面啟動(dòng)。 預(yù)計(jì)未來(lái)四年內(nèi)，全球數(shù)字電視的出貨量將以每年預(yù)計(jì)未來(lái)四年內(nèi)，全球數(shù)字電視的出貨量將以每年44.5%的幅度遞增。到的幅度遞增。到2008年，全球數(shù)字電視出貨量年，全球數(shù)字電視出貨量有望增至有望增至8660萬(wàn)臺(tái)。萬(wàn)臺(tái)。 38現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版音頻和視頻信號(hào)被相關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，將按音頻和視頻信號(hào)被相關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，將按照相關(guān)編碼規(guī)則進(jìn)行壓縮編碼。照相關(guān)編碼規(guī)則進(jìn)行壓縮編碼。附加數(shù)據(jù)信號(hào)可以是電子節(jié)目指南附加數(shù)據(jù)信號(hào)可以是電子節(jié)目指南EPG、業(yè)務(wù)

32、信息、業(yè)務(wù)信息SI等，它們與壓縮后的音頻和視頻信號(hào)一起進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)等，它們與壓縮后的音頻和視頻信號(hào)一起進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)接。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信道編碼后，以接。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信道編碼后，以QAM、QPSK、OFDM等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)流調(diào)制，然后經(jīng)過(guò)衛(wèi)星、地面等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)流調(diào)制，然后經(jīng)過(guò)衛(wèi)星、地面或者電纜進(jìn)行傳輸?；蛘唠娎|進(jìn)行傳輸。 39現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4622 數(shù)字電視信號(hào)傳輸數(shù)字電視信號(hào)傳輸按照傳輸數(shù)字電視信號(hào)的不同信道，數(shù)字電視可分為有線數(shù)字電按照傳輸數(shù)字電視信號(hào)的不同信道，數(shù)字電視可分為有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視三種傳輸方式。視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視三種傳輸方式。 1

33、 1有線數(shù)字電視有線數(shù)字電視 采用正交振幅調(diào)制采用正交振幅調(diào)制QAMQAM，其調(diào)制效率高，要求傳輸途徑的信噪比，其調(diào)制效率高，要求傳輸途徑的信噪比高，適合在傳輸環(huán)境好的光纖和同軸電纜中傳輸。高，適合在傳輸環(huán)境好的光纖和同軸電纜中傳輸。 2 2地面數(shù)字電視地面數(shù)字電視 由于地面?zhèn)鬏敪h(huán)境較復(fù)雜，信號(hào)在此傳輸路徑上由于建筑物等遮由于地面?zhèn)鬏敪h(huán)境較復(fù)雜，信號(hào)在此傳輸路徑上由于建筑物等遮擋而產(chǎn)生回波反射等，地面數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度相對(duì)要大得擋而產(chǎn)生回波反射等，地面數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度相對(duì)要大得多。多。 3 3衛(wèi)星數(shù)字電視衛(wèi)星數(shù)字電視 衛(wèi)星數(shù)字電視主要采用鍵控移相調(diào)制衛(wèi)星數(shù)字電視主要采用鍵控移相調(diào)制Q

34、PSKQPSK（Quaternary Phase-Quaternary Phase-shift Keyingshift Keying），其調(diào)制效率高，對(duì)傳輸途徑的信噪比要求低，），其調(diào)制效率高，對(duì)傳輸途徑的信噪比要求低，適合衛(wèi)星廣播。適合衛(wèi)星廣播。 40現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的數(shù)據(jù)壓縮主要從兩方面著手：實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的數(shù)據(jù)壓縮主要從兩方面著手：1 1、對(duì)于信源編碼過(guò)程中的數(shù)據(jù)壓縮，四個(gè)活動(dòng)圖像及聲、對(duì)于信源編碼過(guò)程中的數(shù)據(jù)壓縮，四個(gè)活動(dòng)圖像及聲音編碼的正式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，分別稱為音編碼的正式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，分別稱為MPEG-1MPEG-1，MPEG-2MPEG-2，MPEG-4

35、MPEG-4和和MPEG-7MPEG-7。2 2、對(duì)于信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮方法，目前歐洲、對(duì)于信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮方法，目前歐洲D(zhuǎn)VBDVB數(shù)字電視系統(tǒng)、數(shù)字電視系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)（數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)（DVB-SDVB-S）采用正交相移鍵控調(diào)制）采用正交相移鍵控調(diào)制（OPSKOPSK）；數(shù)字有線電視系統(tǒng)（）；數(shù)字有線電視系統(tǒng)（DVB-CDVB-C）采用正交調(diào)幅）采用正交調(diào)幅調(diào)制（調(diào)制（QAMQAM）；數(shù)字地面開(kāi)路電視系統(tǒng)（）；數(shù)字地面開(kāi)路電視系統(tǒng)（DVB-TDVB-T）則采）則采用了更為復(fù)雜的編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制（用了更為復(fù)雜的編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制（COFDMCOFDM）。）。41現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理

36、第第2 2版版4631 MPEG-1編碼編碼1 1、MPEG-1MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)對(duì)活動(dòng)圖像和聲音標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)對(duì)活動(dòng)圖像和聲音的壓縮編碼，其最高編碼碼率為的壓縮編碼，其最高編碼碼率為1.5Mb/s1.5Mb/s，標(biāo)準(zhǔn)的正式，標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在規(guī)范在ISO/IEC11172ISO/IEC11172中。中。2 2、MPEG-1MPEG-1所支持的輸入圖像格式是所支持的輸入圖像格式是SIFSIF格式。格式。 4 46 63 32 MPEG-22 MPEG-2編碼編碼 1 1、MPEG-2MPEG-2采用不同的層、級(jí)組合來(lái)滿足從家庭質(zhì)量到廣采用不同的層、級(jí)組合來(lái)滿足從家庭質(zhì)

37、量到廣播級(jí)質(zhì)量以及高清晰度電視質(zhì)量的不同要求。播級(jí)質(zhì)量以及高清晰度電視質(zhì)量的不同要求。2 2、MPEG-2MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是：針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在標(biāo)準(zhǔn)是：針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定，編碼碼各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定，編碼碼率率3Mb/s3Mb/s100Mb/s100Mb/s，標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在，標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在ISO/IEC13818ISO/IEC13818中。中。 42現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4 46 63 33 MPEG-43 MPEG-4編碼編碼1、MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是：視頻編碼經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)是：視頻編碼經(jīng)歷了H

38、.261、MPEG-1到到MPEG-2的變遷。的變遷。 2、MPEG-4MPEG-4，對(duì)視像內(nèi)容來(lái)說(shuō)，分為自然視頻內(nèi)容、自然和合，對(duì)視像內(nèi)容來(lái)說(shuō)，分為自然視頻內(nèi)容、自然和合成混合圖像內(nèi)容兩部分。自然視頻內(nèi)容的類(lèi)又分如下五類(lèi)：成混合圖像內(nèi)容兩部分。自然視頻內(nèi)容的類(lèi)又分如下五類(lèi)：簡(jiǎn)單視像類(lèi)簡(jiǎn)單視像類(lèi)用于移動(dòng)通信；用于移動(dòng)通信；簡(jiǎn)單可分級(jí)視像類(lèi)（用于有質(zhì)量分級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)軟件解碼）；簡(jiǎn)單可分級(jí)視像類(lèi)（用于有質(zhì)量分級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)軟件解碼）； 核心視像類(lèi)，對(duì)簡(jiǎn)單視像類(lèi)補(bǔ)充任意形狀和隨時(shí)間縮放的對(duì)核心視像類(lèi)，對(duì)簡(jiǎn)單視像類(lèi)補(bǔ)充任意形狀和隨時(shí)間縮放的對(duì)象的編碼，用于互聯(lián)網(wǎng)多媒體應(yīng)用；象的編碼，用于互聯(lián)網(wǎng)多媒體應(yīng)用；主

39、視像類(lèi)，對(duì)核心視像類(lèi)補(bǔ)充隔行、半透明和子圖畫(huà)對(duì)象編主視像類(lèi)，對(duì)核心視像類(lèi)補(bǔ)充隔行、半透明和子圖畫(huà)對(duì)象編碼，用于交互多媒體質(zhì)量的廣播和碼，用于交互多媒體質(zhì)量的廣播和DVDDVD的應(yīng)用；的應(yīng)用；N-比特視像類(lèi)，對(duì)核心視像類(lèi)對(duì)象的樣本量化深度進(jìn)行調(diào)節(jié)，比特視像類(lèi)，對(duì)核心視像類(lèi)對(duì)象的樣本量化深度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可有可有4到到12比特量化的核心視像類(lèi)，用于監(jiān)視等應(yīng)用。比特量化的核心視像類(lèi)，用于監(jiān)視等應(yīng)用。 43現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4634 MPEG-7編碼編碼1 1、MPEG-7MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)可分為正式元素和非正式元素兩部分。標(biāo)準(zhǔn)可分為正式元素和非正式元素兩部分。正式的基本元素有：描述子

40、、描述方案、描述定義語(yǔ)正式的基本元素有：描述子、描述方案、描述定義語(yǔ)言和編碼的描述言和編碼的描述。非正式的基本元素有：描述子值、特性、描述和編碼非正式的基本元素有：描述子值、特性、描述和編碼的描述的描述。2、MPEG-7目前的應(yīng)用主要有節(jié)目制作管理和節(jié)目資源目前的應(yīng)用主要有節(jié)目制作管理和節(jié)目資源管理，數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)素材直到相關(guān)音視頻對(duì)象的檢索，管理，數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)素材直到相關(guān)音視頻對(duì)象的檢索，業(yè)務(wù)端到終端交互業(yè)務(wù)，版權(quán)識(shí)別，自生成數(shù)據(jù)庫(kù)等業(yè)務(wù)端到終端交互業(yè)務(wù)，版權(quán)識(shí)別，自生成數(shù)據(jù)庫(kù)等方面。方面。 44現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版464 數(shù)字電視機(jī)頂盒數(shù)字電視機(jī)頂盒4.6.4.1 數(shù)字電

41、視機(jī)頂盒功能數(shù)字電視機(jī)頂盒功能數(shù)字電視機(jī)頂盒能接收數(shù)字電視機(jī)頂盒能接收MPEG-2數(shù)字電視傳輸流的各種數(shù)字電視傳輸流的各種數(shù)據(jù)信息，通過(guò)解調(diào)、解復(fù)用、解碼和視音頻編碼，在數(shù)據(jù)信息，通過(guò)解調(diào)、解復(fù)用、解碼和視音頻編碼，在模擬彩色電視機(jī)上觀看數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。模擬彩色電視機(jī)上觀看數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。電子節(jié)目指南電子節(jié)目指南 系統(tǒng)交互應(yīng)用系統(tǒng)交互應(yīng)用 高速數(shù)據(jù)廣播高速數(shù)據(jù)廣播 因特網(wǎng)接入和電子郵件因特網(wǎng)接入和電子郵件 軟件在線升級(jí)軟件在線升級(jí) 有條件接收有條件接收 45現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版 4. 6. 4. 2機(jī)頂盒工作原理機(jī)頂盒工作原理數(shù)字電視機(jī)頂盒接收數(shù)字電

42、視節(jié)目，處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和數(shù)字電視機(jī)頂盒接收數(shù)字電視節(jié)目，處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和完成多種應(yīng)用的解析。完成多種應(yīng)用的解析。各類(lèi)信源在進(jìn)入有線電視網(wǎng)絡(luò)之前經(jīng)過(guò)兩級(jí)編碼：各類(lèi)信源在進(jìn)入有線電視網(wǎng)絡(luò)之前經(jīng)過(guò)兩級(jí)編碼：第一級(jí)是視音頻信號(hào)的信源編碼，并將所有信源封裝成傳輸?shù)谝患?jí)是視音頻信號(hào)的信源編碼，并將所有信源封裝成傳輸流；流；第二級(jí)是傳輸用的信道編碼。第二級(jí)是傳輸用的信道編碼。與前端相應(yīng)，數(shù)字電視機(jī)頂盒首先從傳輸層提取信道與前端相應(yīng)，數(shù)字電視機(jī)頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號(hào)，完成信道解調(diào)，接著還原壓縮的信源編碼編碼信號(hào)，完成信道解調(diào)，接著還原壓縮的信源編碼信號(hào)，恢復(fù)原始視音頻流，同時(shí)完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種信號(hào)，恢復(fù)

43、原始視音頻流，同時(shí)完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。應(yīng)用的接收、解析。 46現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4.6.4.3 4.6.4.3 機(jī)頂盒硬件系統(tǒng)機(jī)頂盒硬件系統(tǒng)數(shù)字電視機(jī)頂盒硬件系統(tǒng)：數(shù)字電視機(jī)頂盒硬件系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)接口模塊；網(wǎng)絡(luò)接口模塊；信源數(shù)據(jù)傳輸流解復(fù)用器；信源數(shù)據(jù)傳輸流解復(fù)用器；條件接收模塊；條件接收模塊；視音頻解碼器；視音頻解碼器；后處理、嵌入式后處理、嵌入式CPU與存儲(chǔ)器模塊；與存儲(chǔ)器模塊；接口電路接口電路 。47現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版4.6.4.4 頂盒軟件系統(tǒng)頂盒軟件系統(tǒng)機(jī)頂盒主控制器的工作就是通過(guò)軟件的執(zhí)行來(lái)機(jī)頂盒主控制器的工作就是通過(guò)軟件的執(zhí)

44、行來(lái)完成的。完成的。機(jī)頂盒軟件系統(tǒng)一般采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，主要機(jī)頂盒軟件系統(tǒng)一般采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，主要完成進(jìn)程調(diào)度、中斷管理、內(nèi)存分配、進(jìn)程間完成進(jìn)程調(diào)度、中斷管理、內(nèi)存分配、進(jìn)程間通信、異常處理、時(shí)鐘提取等工作，包括硬件通信、異常處理、時(shí)鐘提取等工作，包括硬件驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)部分、圖形接口圖形接口、應(yīng)用程序編程接口應(yīng)用程序編程接口、解解復(fù)用和數(shù)據(jù)表提取模塊復(fù)用和數(shù)據(jù)表提取模塊、應(yīng)用程序編程接口應(yīng)用程序編程接口、條件接收驅(qū)動(dòng)條件接收驅(qū)動(dòng)、音頻解碼和視頻解碼驅(qū)動(dòng)音頻解碼和視頻解碼驅(qū)動(dòng)等幾等幾個(gè)主要的功能模塊。個(gè)主要的功能模塊。 48現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版主要介紹了二進(jìn)制幅度鍵控主要介

45、紹了二進(jìn)制幅度鍵控2ASK2ASK、頻率鍵控、頻率鍵控2FSK2FSK和相和相位鍵控位鍵控2PSK2PSK三種基本調(diào)制方式的原理、調(diào)制和解調(diào)電三種基本調(diào)制方式的原理、調(diào)制和解調(diào)電路形式。路形式。三種調(diào)制均有相干調(diào)制和鍵控調(diào)制兩種方法，解調(diào)也三種調(diào)制均有相干調(diào)制和鍵控調(diào)制兩種方法，解調(diào)也相應(yīng)有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法。相應(yīng)有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法。相位連續(xù)的移頻鍵控相位連續(xù)的移頻鍵控CPFSKCPFSK、最小移頻鍵控、最小移頻鍵控MSKMSK、高斯、高斯最小移頻鍵控最小移頻鍵控GMSKGMSK等則是在基本等則是在基本2FSK2FSK調(diào)制的基礎(chǔ)上派調(diào)制的基礎(chǔ)上派生出來(lái)的。生出來(lái)的。根據(jù)數(shù)

46、字信息與相位之間的關(guān)系，相位鍵控有絕對(duì)移根據(jù)數(shù)字信息與相位之間的關(guān)系，相位鍵控有絕對(duì)移相和相對(duì)移相兩種方案，其中相對(duì)移相可以克服傳輸相和相對(duì)移相兩種方案，其中相對(duì)移相可以克服傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的相位模糊現(xiàn)象，因此其性能優(yōu)于絕過(guò)程中可能出現(xiàn)的相位模糊現(xiàn)象，因此其性能優(yōu)于絕對(duì)移相調(diào)制方式。對(duì)移相調(diào)制方式。49現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制QPSK就是四進(jìn)制相移調(diào)制，就是四進(jìn)制相移調(diào)制，多進(jìn)制幅度調(diào)制多進(jìn)制幅度調(diào)制MASK和多進(jìn)制頻率調(diào)制和多進(jìn)制頻率調(diào)制MFSK等。等。相同碼元速率下，多進(jìn)制調(diào)制比二進(jìn)制調(diào)制信息速率相同碼元速率下，多進(jìn)制調(diào)制比二進(jìn)制調(diào)制信息速率更

47、高；在相同信息速率下，多進(jìn)制調(diào)制碼元較寬，使更高；在相同信息速率下，多進(jìn)制調(diào)制碼元較寬，使得碼元的抗干擾能力更強(qiáng)。得碼元的抗干擾能力更強(qiáng)。50現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版一填空一填空1數(shù)字調(diào)制傳輸就是用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波信號(hào)的某些參量進(jìn)行調(diào)數(shù)字調(diào)制傳輸就是用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波信號(hào)的某些參量進(jìn)行調(diào)制，使載波信號(hào)的這些參量隨該數(shù)字基帶信號(hào)（制，使載波信號(hào)的這些參量隨該數(shù)字基帶信號(hào)（ ）。實(shí)際）。實(shí)際數(shù)字通信系統(tǒng)大都選擇（數(shù)字通信系統(tǒng)大都選擇（ ）作載波，有（）作載波，有（ ）、）、（ ）和（）和（ ）三種基本調(diào)制方式，還有多種其它派生）三種基本調(diào)制方式，還有多種其它派生形式。形式。 2

48、 2過(guò)零檢測(cè)法的基本思想是數(shù)字調(diào)頻波的過(guò)零點(diǎn)數(shù)隨載頻過(guò)零檢測(cè)法的基本思想是數(shù)字調(diào)頻波的過(guò)零點(diǎn)數(shù)隨載頻（ ），故檢出過(guò)零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率的（），故檢出過(guò)零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率的（ ）。）。相位不連續(xù)的相位不連續(xù)的FSKFSK信號(hào)可看成是兩個(gè)（信號(hào)可看成是兩個(gè)（ ）信號(hào)的疊加，其）信號(hào)的疊加，其功率譜是它們的（功率譜是它們的（ ）。）。51現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版 3 3最小移頻鍵控（最小移頻鍵控（MSKMSK）信號(hào)是）信號(hào)是CPFSKCPFSK信號(hào)當(dāng)頻差等于碼元速率的信號(hào)當(dāng)頻差等于碼元速率的（ ）時(shí)的特例。）時(shí)的特例。MSKMSK信號(hào)信號(hào)每一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)的相位相對(duì)于前一碼每一

49、個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)的相位相對(duì)于前一碼元的載波相位不是（元的載波相位不是（ ）就是（就是（ ）。在）。在T TS S的奇數(shù)倍時(shí)刻，相的奇數(shù)倍時(shí)刻，相位取的（位取的（ ）；在）；在T TS S的偶數(shù)倍時(shí)刻，相位取的（的偶數(shù)倍時(shí)刻，相位取的（ ）。因此，）。因此，MSKMSK波形的相位在每一碼元結(jié)束時(shí)必定為（波形的相位在每一碼元結(jié)束時(shí)必定為（ ）。）。 4 4 GMSKGMSK信號(hào)頻譜特性的改善是通過(guò)降低誤比特率性能換來(lái)的，顯然，信號(hào)頻譜特性的改善是通過(guò)降低誤比特率性能換來(lái)的，顯然，前置濾波器的帶寬越窄，輸出功率譜就越緊湊，系統(tǒng)的誤比特率越大。前置濾波器的帶寬越窄，輸出功率譜就越緊湊，系統(tǒng)的誤比特率越大。

50、不過(guò)，當(dāng)時(shí)，誤比特率性能下降并不嚴(yán)重。不過(guò)，當(dāng)時(shí)，誤比特率性能下降并不嚴(yán)重。 5 5 移相鍵控就是載波信號(hào)的（移相鍵控就是載波信號(hào)的（ ）按基帶脈沖信號(hào)的碼元變化規(guī)）按基帶脈沖信號(hào)的碼元變化規(guī)律而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。設(shè)載波為律而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。設(shè)載波為 ，則，則2PSK2PSK信號(hào)可表示信號(hào)可表示為為 。其中，。其中， 是脈寬為是脈寬為 的（的（ ），）， 是分別對(duì)應(yīng)于統(tǒng)計(jì)概率（是分別對(duì)應(yīng)于統(tǒng)計(jì)概率（P, 1P, 1P P）的常數(shù)）的常數(shù)1 1和和1 1，則，則 就就是脈寬是脈寬 的（的（ ）。故）。故2PSK2PSK信號(hào)在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間信號(hào)在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間 內(nèi)的統(tǒng)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)計(jì)t

51、ccostnTtgatecnsncos)()(0)(tgsTna)(tgansTsT52現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版 表示式為表示式為 ，即發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)，即發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)0 0時(shí)，時(shí)， 取取相位（相位（ ）；發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)）；發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)1 1時(shí)，時(shí)， 取相位（取相位（ ）。）。 6.6.多進(jìn)制絕對(duì)數(shù)字相位調(diào)制利用載波的多種（多進(jìn)制絕對(duì)數(shù)字相位調(diào)制利用載波的多種（ ）來(lái)表示數(shù)）來(lái)表示數(shù)字信息，而多進(jìn)制相對(duì)（差分）移相則是利用載波的多種字信息，而多進(jìn)制相對(duì)（差分）移相則是利用載波的多種（ ）來(lái)表示數(shù)字信息。由于絕對(duì)移相中仍然存在（）來(lái)表示數(shù)字信息。由于絕對(duì)移相中仍然存在（ ）的問(wèn)

52、題，實(shí)際通信中大多采用（的問(wèn)題，實(shí)際通信中大多采用（ ）方式。）方式。 7 7 四相絕對(duì)移相調(diào)制利用載波的（四相絕對(duì)移相調(diào)制利用載波的（ ）相位來(lái)表征數(shù)字信）相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種載波相位代表（息。由于每一種載波相位代表（ ）個(gè)二進(jìn)制碼元信息，故）個(gè)二進(jìn)制碼元信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為（每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為（ ）碼元。實(shí)現(xiàn)）碼元。實(shí)現(xiàn)QPSKQPSK的調(diào)制方法的調(diào)制方法與與2PSK2PSK信號(hào)一樣，也有（信號(hào)一樣，也有（ ）和（）和（ ）。）。 8 8 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的（ ）、（）、（ ）或（）或

53、（ ），相應(yīng)地就有多進(jìn)制數(shù)），相應(yīng)地就有多進(jìn)制數(shù)字（字（ ）調(diào)制、（）調(diào)制、（ ）調(diào)制以及（）調(diào)制以及（ ）調(diào)制等三種）調(diào)制等三種基本方式。基本方式。)1 (,cos,cos)(0PtPttecc概率概率)(0te)(0te53現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版 二單選二單選1.1.二進(jìn)制振幅鍵控二進(jìn)制振幅鍵控ASKASK信號(hào)的帶寬信號(hào)的帶寬B B和調(diào)制信號(hào)頻率和調(diào)制信號(hào)頻率 、碼元間隔、碼元間隔 之間的關(guān)系為（之間的關(guān)系為（ ）。）。A A B B C C D. D. 2 2以下關(guān)于數(shù)字頻率調(diào)制的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（以下關(guān)于數(shù)字頻率調(diào)制的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。）。A A 差分檢波法基于輸入信號(hào)

54、與其延遲的信號(hào)相比較，故信道的延遲差分檢波法基于輸入信號(hào)與其延遲的信號(hào)相比較，故信道的延遲失真不影響最終鑒頻結(jié)果。失真不影響最終鑒頻結(jié)果。B B 當(dāng)信道延遲失真為零時(shí)，差分檢波法檢測(cè)性能不如普通鑒頻法當(dāng)信道延遲失真為零時(shí)，差分檢波法檢測(cè)性能不如普通鑒頻法C C 當(dāng)信道延遲失真較為嚴(yán)重時(shí)，其性能優(yōu)于鑒頻法。當(dāng)信道延遲失真較為嚴(yán)重時(shí)，其性能優(yōu)于鑒頻法。D D差分檢波法必須要對(duì)低通濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，才能還差分檢波法必須要對(duì)低通濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，才能還原原始信碼；普通鑒頻法則無(wú)須如此。原原始信碼；普通鑒頻法則無(wú)須如此。sfsTssTfB1ssTfB22ssTfB215.0ssT

55、fB4454現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3 32DPSK2DPSK方式是利用前后相鄰兩個(gè)碼元載波相位的變化來(lái)表示所傳方式是利用前后相鄰兩個(gè)碼元載波相位的變化來(lái)表示所傳送的數(shù)字信息，能夠唯一確定其波形所代表的數(shù)字信息符號(hào)的是送的數(shù)字信息，能夠唯一確定其波形所代表的數(shù)字信息符號(hào)的是（ ）。）。A A 前后碼元各自的相位前后碼元各自的相位 B B 前后碼元的相位之和前后碼元的相位之和C C 前后碼元之間的相位之差前后碼元之間的相位之差 D D 前后碼元之間相位差的前后碼元之間相位差的2 2倍倍4 4根據(jù)根據(jù)CCITTCCITT建議，建議，A A類(lèi)移相方式中，每個(gè)二進(jìn)制碼元的載波相位相類(lèi)移

56、相方式中，每個(gè)二進(jìn)制碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（ ），），B B方式中每個(gè)碼元的載波相位方式中每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（ ）。）。A A （0 0，2 2） B B （0 0，） C C （ 2/ 2/ ） D D 5 5根據(jù)根據(jù)CCITTCCITT建議，建議，A A類(lèi)移相方式中，每個(gè)四進(jìn)制碼元的載波相位相類(lèi)移相方式中，每個(gè)四進(jìn)制碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（ ），），B B方式中每個(gè)碼元的載波相位方式中每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取值（ ）。）。A0A0、3 3/4/4、7/

57、47/4 B0 B0、/2/2、3/23/2 CC/4/4、/2/2、5/45/4、3/23/2 D D/4/4、3/43/4、5/45/4、7/47/4 55現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版6 6在相同的信息速率下，四相信號(hào)的碼元長(zhǎng)度是二相信號(hào)碼元長(zhǎng)度在相同的信息速率下，四相信號(hào)的碼元長(zhǎng)度是二相信號(hào)碼元長(zhǎng)度的（的（ ）倍，所需頻帶為二相信號(hào)的（）倍，所需頻帶為二相信號(hào)的（ ）倍；在相同）倍；在相同的碼元速率下，四相系統(tǒng)的信息速率是二相系統(tǒng)的（的碼元速率下，四相系統(tǒng)的信息速率是二相系統(tǒng)的（ ）。）。A 1 B 2 C 1/2 D 4A 1 B 2 C 1/2 D 47 7關(guān)于多電平調(diào)幅

58、，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（關(guān)于多電平調(diào)幅，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。）。A A 多電平調(diào)幅多電平調(diào)幅MASKMASK在原理上可以看成是通斷鍵控（在原理上可以看成是通斷鍵控（OOKOOK）方式的推廣）方式的推廣B B 多電平調(diào)幅多電平調(diào)幅MASKMASK在單位頻帶內(nèi)的信息傳輸速率較高在單位頻帶內(nèi)的信息傳輸速率較高C C多電平系統(tǒng)的最大信道頻帶利用率大于多電平系統(tǒng)的最大信道頻帶利用率大于2bit/sHz2bit/sHzD D在相同的碼元傳輸速率下，多電平調(diào)制信號(hào)的帶寬大于二電平的相在相同的碼元傳輸速率下，多電平調(diào)制信號(hào)的帶寬大于二電平的相同同 56現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版三多選三多選1 1

59、 MSKMSK調(diào)制方式的突出優(yōu)點(diǎn)是（調(diào)制方式的突出優(yōu)點(diǎn)是（ ）。）。A A 信號(hào)具有恒定振幅信號(hào)具有恒定振幅 B B 信號(hào)的功率譜在主瓣以外衰減較快信號(hào)的功率譜在主瓣以外衰減較快C C 信號(hào)具有規(guī)則起伏的振幅信號(hào)具有規(guī)則起伏的振幅 D D 信號(hào)的功率譜較為穩(wěn)定，不因在主瓣內(nèi)、外有明顯的衰減差異信號(hào)的功率譜較為穩(wěn)定，不因在主瓣內(nèi)、外有明顯的衰減差異2 2 GMSKGMSK調(diào)制在調(diào)制在MSKMSK調(diào)制器之前增加一個(gè)高斯低通濾波器作為前置濾調(diào)制器之前增加一個(gè)高斯低通濾波器作為前置濾波器，為了抑制高頻成分、防止過(guò)量的瞬時(shí)頻偏，以及滿足相干檢波器，為了抑制高頻成分、防止過(guò)量的瞬時(shí)頻偏，以及滿足相干檢測(cè)所

60、需，該濾波器必須滿足（測(cè)所需，該濾波器必須滿足（ ）。）。A A 帶寬窄帶寬窄B B 具有尖銳的截止特性，即其頻譜曲線邊緣陡峭具有尖銳的截止特性，即其頻譜曲線邊緣陡峭C C 保持輸出脈沖的面積不變保持輸出脈沖的面積不變D D保持輸出脈沖的面積與輸入調(diào)制信號(hào)頻率成正比保持輸出脈沖的面積與輸入調(diào)制信號(hào)頻率成正比57現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理 第第2 2版版3 3 2DPSK2DPSK信號(hào)的解調(diào)可采用（信號(hào)的解調(diào)可采用（ ）。）。A A 極性比較法極性比較法 B B 相干解調(diào)器相干解調(diào)器C C 差分相干解調(diào)方法差分相干解調(diào)方法 D D 相位比較解調(diào)法相位比較解調(diào)法 4.4.與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比，多進(jìn)制