數(shù)字信號的調制與解調課件

第7章數(shù)字信號的調制與解調數(shù)字通信系統(tǒng)概述基帶數(shù)字信號的特性幅度鍵控的產(chǎn)生與解調頻率鍵控的產(chǎn)生與解調相位鍵控的產(chǎn)生與解調內容提要：ppt課件第7章數(shù)字信號的調制與解調數(shù)字通信系統(tǒng)概述內容提要：pp7.1數(shù)字通信系統(tǒng)概述關于數(shù)字信號數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)的特點本節(jié)內容：ppt課件7.1數(shù)字通信系統(tǒng)概述關于數(shù)字信號本節(jié)內容：ppt課件關于數(shù)字信號數(shù)字信號是量化后的離散時間信號數(shù)字信號的主要特點是狀態(tài)的離散性離散信號的狀態(tài)可以用二進制符號表示m位的二進制符號最多可以表示2m個狀態(tài)

數(shù)字通信中采用的二進制符號只有0、1兩種

0、1兩個符號所組成的代碼可表示任意信息由0、1組成的一串代碼稱為“數(shù)字信號序列”，表示為：…a-k…a-3a-2a-1a0a1a2a3…ak…（a是碼元，k是其序號，簡寫為｛ak｝ppt課件關于數(shù)字信號數(shù)字信號是量化后的離散時間信號ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標性能指標之一——碼元傳輸速率碼元傳輸速率即碼元速率或傳碼率，指系統(tǒng)每秒鐘傳送或處理碼元的數(shù)目，單位為“波特”，符號“B”。信息傳輸速率即信息速率或傳信率，指每秒鐘傳遞的信息量，單位為比特/秒，記為bit/s。碼元速率及信息速率是有區(qū)別的。性能指標之二——差錯率誤碼率——碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率

誤信率——信息量在傳輸過程中被丟失的概率

ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標性能指標之一——碼元傳輸速率ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)模型③收信機系統(tǒng)模型見下圖

五個組成部分

①發(fā)終端②發(fā)信機⑤信道④收終端ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)模型③收信機系統(tǒng)模型見下圖五個組成部分①發(fā)終數(shù)字通信系統(tǒng)的特點數(shù)字通信的抗干擾（或噪聲）能力強；傳輸中的差錯可以通過抗干擾編碼（檢錯糾錯編碼）加以控制，從而能有效地改善通信質量；便于使用現(xiàn)代技術對數(shù)字信號進行處理；數(shù)字信號易于加密，保密性強；數(shù)字通信系統(tǒng)可以傳遞各種信息，使通信系統(tǒng)變得通用、靈活；與模擬通信相比，數(shù)字通信要占據(jù)更寬的帶寬。ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的特點數(shù)字通信的抗干擾（或噪聲）能力強；ppt7.2基帶數(shù)字信號基帶數(shù)字信號的波形基帶數(shù)字信號的一般表達式基帶數(shù)字信號的頻域特點本節(jié)內容：ppt課件7.2基帶數(shù)字信號基帶數(shù)字信號的波形本節(jié)內容：ppt基帶數(shù)字信號波形——矩形脈沖

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——矩形脈沖ppt課件基帶數(shù)字信號波形——非矩形脈沖矩形脈沖的產(chǎn)生比較容易，實際上也很有用，不過這種脈沖的頻譜很寬。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了節(jié)省頻帶，可采用頻譜較窄的脈沖，如升余弦脈沖，三角形脈沖，半余弦脈沖等

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——非矩形脈沖矩形脈沖的產(chǎn)生比較容易，實際上基帶數(shù)字信號波形——N進制對于N進制的數(shù)字信號，每個碼元可以有N種不同的數(shù)值，傳輸這種信號需要有N種不同的波形：g1(t)、g2(t)、g3(t)……gN(t)。（a）單極性四電平信號（b）雙極性四電平信號右圖中電平為3U的脈沖代表“3”；2U代表“2”；U代表“1”；電平等于零時代表“0”，這種信號叫做多電平信號。ppt課件基帶數(shù)字信號波形——N進制對于N進制的數(shù)字信號，每個碼元可以基帶數(shù)字信號波形——絕對碼與相對碼（a）絕對碼,它的特點是：每一個符號都和一個固定的波形相對應。（b）相對碼,它是以前一個碼元為基準來進行編碼的。1時相同，0時相反。

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——絕對碼與相對碼（a）絕對碼,它的特點是：基帶信號的一般表達式其中：時間函數(shù)S(t)是一個隨機函數(shù)，利用統(tǒng)計法可以得到其中規(guī)律。如果對于某一序列有：則有一般表達式：如果兩脈沖波形相同極性相反，即g2(t)＝－g1(t)＝－g(t)，則上式可改寫為：ppt課件基帶信號的一般表達式其中：時間函數(shù)S(t)是一如果對于某一基帶數(shù)字信號的頻域特點單極性周期性矩形脈沖的頻譜圖示為周期為T，脈沖寬度為τ的單極性周期性矩形波及其利用傅立葉級數(shù)展開得到的頻譜分布。ppt課件基帶數(shù)字信號的頻域特點單極性周期性矩形脈沖的頻譜圖示為周期為脈沖寬度與頻譜的關系基帶數(shù)字信號的頻域特點脈沖寬度τ越窄，其頻譜包絡線的零點頻率越高，相鄰兩個零值之間所含的諧波分量就越多，頻帶越寬。ppt課件脈沖寬度與頻譜的關系基帶數(shù)字信號的頻域特點脈沖寬度τ越窄，其7.3幅度鍵控什么是幅度鍵控？利用基帶信號S(t)對載頻為ωc的正弦波幅度進行控制的方式，叫做調幅，也叫做幅度鍵控，記為ASK。下面討論六點問題：模擬調制方法的調幅器數(shù)字鍵控方法的調幅器調幅信號產(chǎn)生的原理圖ASK信號頻域分布特點折疊干擾及其消除方法幅度鍵控信號的解調本節(jié)內容：ppt課件7.3幅度鍵控什么是幅度鍵控？模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器方框圖一般表達式：基帶數(shù)字信號高頻載波ppt課件模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器方框圖一般表達式：基數(shù)字鍵控方法的調幅器由基帶數(shù)字信號控制一開關電路。當“1”碼時開關閉合，高頻載波輸出。當“0”碼時開關斷開，無高頻載波輸出。幅度鍵控信號波形數(shù)字鍵控調幅器框圖ppt課件數(shù)字鍵控方法的調幅器由基帶數(shù)字信號控制一幅度鍵控信號波形數(shù)字調幅信號產(chǎn)生的原理圖（a）圖中兩個二極管的導通與截止受基帶信號控制。（b）圖中三極管的導通與截止受基帶信號控制。ppt課件調幅信號產(chǎn)生的原理圖（a）圖中兩個二極管的導通與截止受基帶信ASK信號的頻域分布特點從頻域上看，幅度調制的作用是將基帶信號頻譜移到以載頻ωc為中心的頻帶內。調幅之后將產(chǎn)生上、下兩個邊帶，每一個邊帶都是基帶頻譜的線性搬移，這種調制叫做線性調制。帶寬BW＝2fs

頻譜結構特點ppt課件ASK信號的頻域分布特點從頻域上看，幅度調制的作用是將基帶信折疊干擾及其消除方法由于調制時載波頻率fc選擇偏低導致調幅后的ASK信號頻譜的下邊帶中出現(xiàn)“反轉”的頻率分量。由于“反轉”的頻率是由“負頻率”以零頻率為中心“反射(或折疊)而產(chǎn)生的，因而叫做零頻率反射干擾或折疊干擾。

折疊干擾消除方法用低通濾波器把基帶數(shù)字信號中高于載波fc的頻率分量濾掉。

ppt課件折疊干擾及其消除方法由于調制時載波頻率fc選擇偏低導致折疊干幅度鍵控信號的解調相干解調框圖非相干解調框圖ppt課件幅度鍵控信號的解調相干解調框圖非相干解調框圖ppt課件ASK信號解調的波形調幅信號整形輸出檢波輸出UP為判決電平ppt課件ASK信號解調的波形調幅信號整形輸出檢波輸出ppt課件7.4頻率鍵控頻率鍵控信號的產(chǎn)生FSK信號產(chǎn)生的原理二進制FSK信號波形FSK信號產(chǎn)生的電路頻率鍵控信號的解調非相干檢測法相干檢測法本節(jié)內容ppt課件7.4頻率鍵控頻率鍵控信號的產(chǎn)生本節(jié)內容ppt課件FSK信號產(chǎn)生的原理根據(jù)定義，頻率鍵控信號uFSK(t)的瞬時頻率為ω(t)=ωc+ωd

S(t)

ωc是未調載波頻率，ωd為頻率偏移對基帶信號電壓S(t)的變換系數(shù)。如果S(t)是歸一化基帶信號，即|S(t)|的最大值等于1，且沒有量綱，則ωd是最大頻率偏移，簡稱頻偏。什么是FSK信號？FSK信號中的瞬時頻率與頻偏用基帶信號S(t)對載波的瞬時頻率進行控制的方式，叫做調頻。在數(shù)字通信中，稱為頻率鍵控（或頻移鍵控），記為FSK。ppt課件FSK信號產(chǎn)生的原理根據(jù)定義，頻率鍵控信號uFSK(t)二進制FSK信號波形基帶信號相位不連續(xù)相位連續(xù)ppt課件二進制FSK信號波形基帶信號相位不連續(xù)相位連續(xù)ppt課件FSK信號產(chǎn)生電路中和一種形式晶體管及LC1回路組成一個振蕩器，振蕩頻率主要由回路參數(shù)L、C1、C2決定?；鶐盘朣(t)是雙極性不歸零矩形脈沖。S(t)為正時，V2V3截止，振蕩頻率由L和C1決定。S(t)為負時，V2V3導通，振蕩頻率由L和C1和C2決定。ppt課件FSK信號產(chǎn)生電路中和一種形式晶體管及LC1回路組成一個振蕩頻率鍵控信號的解調——非相干檢測圖示為非相干檢測法，為了消除失真或干擾，在輸出端帶有判決電路。ppt課件頻率鍵控信號的解調——非相干檢測圖示為非相干檢測法，為了消除頻率鍵控信號的解調——相干檢測法圖示為相干檢測法，特點是需要一個相干（同步）信號，在輸出端同樣有判決電路。ppt課件頻率鍵控信號的解調——相干檢測法圖示為相干檢測法，特點是需要7.5相位鍵控用基帶數(shù)字信號對載波相位進行控制的方式，叫做調相，在數(shù)字通信中稱之為“相位鍵控”，記為PSK。相位鍵控分為絕對相位鍵控和相對相位鍵控（DPSK）兩種

相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控信號的解調本節(jié)內容：ppt課件7.5相位鍵控用基帶數(shù)字信號對載波相位進行控制的方式絕對相位鍵控用未調載波的相位作為基準的調制，叫做絕對相位鍵控

碼元取“1”時，已調高頻振蕩的相位與未調載波的相位相同；取“0”時相位相差180°

采用絕對方式時，在接收系統(tǒng)中必須有一個與發(fā)送系統(tǒng)相同的基準相位作為參考，以識別接收到的是“1”碼還是“0”碼

絕對PSK方式因參考相位的隨機跳變，存在“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”現(xiàn)象

ppt課件絕對相位鍵控用未調載波的相位作為基準的調制，叫做絕對相位鍵控絕對PSK信號的波形基帶數(shù)字信號載波信號絕對相位鍵控信號ppt課件絕對PSK信號的波形基帶數(shù)字信號載波信號絕對相位鍵控信號pp相對相位鍵控利用前后相鄰碼元的相對載波相位差值去表示數(shù)字信息的一種方式

設本碼元與前一碼元的載波相位差為π時，代表數(shù)字信息“0”，相鄰碼元載波相位差為0時，代表數(shù)字信息“1”，則數(shù)字信息序列與相對PSK信號的碼元相位關系如下：數(shù)字信息10

11001相對PSK信號相位0

0π

ππ0π

π

或ππ0

00π00相對PSK信號的初相特點：當數(shù)字信號是1時，該碼元的相對PSK信號初相與前一碼元的相同；當數(shù)字信號是0時，該碼元的相對PSK信號初相與前一碼元的相差π

ppt課件相對相位鍵控利用前后相鄰碼元的相對載波相位差值去表示數(shù)字信息相對PSK信號的波形解調相對PSK信號時不依賴于某一固定的載波相位參考值，只要前后碼元的相對相位關系正確，即可根據(jù)此相位關系恢復出數(shù)字信號。ppt課件相對PSK信號的波形解調相對PSK信號時不依賴于某一固定的載相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控（調相）電路分為兩大類：一類是直接控制相位法；另一類是相位選擇法。直接控制相位法是指用基帶數(shù)字信號控制載波的相位。相位選擇法是指根據(jù)基帶數(shù)字信號的取值，從若干個相位不同的載波中選取所需要的波形。下面以兩相調相為例，介紹直接控制載波相位的調相電路。

ppt課件相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控（調相）電路分為兩大類：一類是直接絕對PSK調制器用基帶數(shù)字信號S(t)（叫做絕對碼）去控制電子開關，電子開關按照S(t)的不同取值進行相應的動作，進而完成載波相位的切換，因此輸出信號中載波的相位按基帶數(shù)字信號的規(guī)律而變化，即實現(xiàn)了調相的功能。

框圖原理ppt課件絕對PSK調制器用基帶數(shù)字信號S(t)（叫做絕對碼）去控制電相對PSK調制器由“碼變換”方框將絕對碼波形S(t)變?yōu)橄鄬Υa波形，再利用相對碼去進行絕對調相，最終達到相對調相的目的。

框圖原理ppt課件相對PSK調制器由“碼變換”方框將絕對碼波形S(t)變?yōu)橄鄬上嗾{相電路（絕對）設S(t)是雙極性不歸零矩形脈沖，uc(t)是載波。當基帶信號為正時，V1V2導通，V3V4截止，uPSK(t)和uc(t)的相位相同，φ=0°；當基帶信號為負時，V1V2截止，V3V4導通，uPSK(t)和uc(t)相位相反，φ=180°，這樣就得到了所需的兩相調相信號。

電路原理ppt課件兩相調相電路（絕對）設S(t)是雙極性不歸零矩形脈沖，uc(兩相相對調相信號的波形ppt課件兩相相對調相信號的波形ppt課件相位鍵控信號的解調相干解調的實現(xiàn)原理相干解調的波形相對調相信號的同步解調相干信號的產(chǎn)生相對調相信號的差分相干解調法相對調相信號差分相干解調波形差分相干解調的優(yōu)缺點ppt課件相位鍵控信號的解調相干解調的實現(xiàn)原理ppt課件相干解調的實現(xiàn)原理相位鍵控信號經(jīng)帶通濾波后與本地振蕩信號（插入載波）在相乘器中相乘后，其輸出經(jīng)低通濾波器濾波而得到所需基帶信號，由采樣判決器判決而得到“1”位或“0”位的數(shù)據(jù)輸出?；驹碚{相信號的解調器方框圖ppt課件相干解調的實現(xiàn)原理相位鍵控信號經(jīng)帶通濾波后與本地振蕩信號（插相干解調的波形調相信號uPSK(t)為0相移時，它和相干信號相乘并把高頻分量濾掉以后得到正脈沖可判決為“1”；當調相信號為π相移時，得到負脈沖，可判決為“0”。

ppt課件相干解調的波形調相信號uPSK(t)為0相移時，它和相干信號相對調相信號的同步解調相對調相信號同步解調方框圖：ppt課件相對調相信號的同步解調相對調相信號同步解調方框圖：ppt課件相干信號的產(chǎn)生在相干解調時，如何產(chǎn)生相干信號是個關鍵。相干信號不能從uPSK(t)中直接提取，但可先對調相波進行全波整流，再從中取出2

fc

分量，然后利用分頻而得到。分頻電路的相位具有不確定性ppt課件相干信號的產(chǎn)生在相干解調時，如何產(chǎn)生相干信號是個關鍵。ppt相對調相信號的相對差分解調法Ts是延遲時間，它等于一個碼長，則延遲后的信號uDPSK(t－Ts)比原來的調相信號uDPSK(t)落后一個碼元的時間。用相乘器（鑒相器）將它們相乘，再用低通濾波器濾掉其中的高頻分量，然后進行判決，得到原來的基帶信號。

框圖原理ppt課件相對調相信號的相對差分解調法Ts是延遲時間，它等于一個碼長，相對調相信號差分相干解調波形ppt課件相對調相信號差分相干解調波形ppt課件差分相干解調的優(yōu)缺點抗干擾能力差。如果接收信號uDPSK(t)中混進了外來的干擾和噪聲，那么這些有害雜波將同時在相干信號uDPSK(t－Ts)中出現(xiàn)，使解調后的信號中的干擾增加，因而更容易產(chǎn)生誤碼優(yōu)點：缺點載頻fc的穩(wěn)定度對解調性能的影響較小，即抗頻漂性能好。

將相對調相信號進行解調后所得的信號序列，就是所需的絕對碼，不需要再進行相對碼-絕對碼變換，因而電路比較簡單。

ppt課件差分相干解調的優(yōu)缺點抗干擾能力差。如果接收信號uDPSK(t本章小結數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標為碼元傳輸速率與差錯率。二進制基帶數(shù)字信號有單極性脈沖、雙極性脈沖、單極性歸零脈沖和雙極性歸零脈沖等。數(shù)字信號調制有三種基本方式，即振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）。相位鍵控有絕對相位鍵控和相對相位鍵控。在通信系統(tǒng)中，一般采用相對相位鍵控DPSK方式。ppt課件本章小結數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標為碼元傳輸速率與第7章數(shù)字信號的調制與解調數(shù)字通信系統(tǒng)概述基帶數(shù)字信號的特性幅度鍵控的產(chǎn)生與解調頻率鍵控的產(chǎn)生與解調相位鍵控的產(chǎn)生與解調內容提要：ppt課件第7章數(shù)字信號的調制與解調數(shù)字通信系統(tǒng)概述內容提要：pp7.1數(shù)字通信系統(tǒng)概述關于數(shù)字信號數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)的特點本節(jié)內容：ppt課件7.1數(shù)字通信系統(tǒng)概述關于數(shù)字信號本節(jié)內容：ppt課件關于數(shù)字信號數(shù)字信號是量化后的離散時間信號數(shù)字信號的主要特點是狀態(tài)的離散性離散信號的狀態(tài)可以用二進制符號表示m位的二進制符號最多可以表示2m個狀態(tài)

數(shù)字通信中采用的二進制符號只有0、1兩種

0、1兩個符號所組成的代碼可表示任意信息由0、1組成的一串代碼稱為“數(shù)字信號序列”，表示為：…a-k…a-3a-2a-1a0a1a2a3…ak…（a是碼元，k是其序號，簡寫為｛ak｝ppt課件關于數(shù)字信號數(shù)字信號是量化后的離散時間信號ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標性能指標之一——碼元傳輸速率碼元傳輸速率即碼元速率或傳碼率，指系統(tǒng)每秒鐘傳送或處理碼元的數(shù)目，單位為“波特”，符號“B”。信息傳輸速率即信息速率或傳信率，指每秒鐘傳遞的信息量，單位為比特/秒，記為bit/s。碼元速率及信息速率是有區(qū)別的。性能指標之二——差錯率誤碼率——碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率

誤信率——信息量在傳輸過程中被丟失的概率

ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標性能指標之一——碼元傳輸速率ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)模型③收信機系統(tǒng)模型見下圖

五個組成部分

①發(fā)終端②發(fā)信機⑤信道④收終端ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)模型③收信機系統(tǒng)模型見下圖五個組成部分①發(fā)終數(shù)字通信系統(tǒng)的特點數(shù)字通信的抗干擾（或噪聲）能力強；傳輸中的差錯可以通過抗干擾編碼（檢錯糾錯編碼）加以控制，從而能有效地改善通信質量；便于使用現(xiàn)代技術對數(shù)字信號進行處理；數(shù)字信號易于加密，保密性強；數(shù)字通信系統(tǒng)可以傳遞各種信息，使通信系統(tǒng)變得通用、靈活；與模擬通信相比，數(shù)字通信要占據(jù)更寬的帶寬。ppt課件數(shù)字通信系統(tǒng)的特點數(shù)字通信的抗干擾（或噪聲）能力強；ppt7.2基帶數(shù)字信號基帶數(shù)字信號的波形基帶數(shù)字信號的一般表達式基帶數(shù)字信號的頻域特點本節(jié)內容：ppt課件7.2基帶數(shù)字信號基帶數(shù)字信號的波形本節(jié)內容：ppt基帶數(shù)字信號波形——矩形脈沖

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——矩形脈沖ppt課件基帶數(shù)字信號波形——非矩形脈沖矩形脈沖的產(chǎn)生比較容易，實際上也很有用，不過這種脈沖的頻譜很寬。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了節(jié)省頻帶，可采用頻譜較窄的脈沖，如升余弦脈沖，三角形脈沖，半余弦脈沖等

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——非矩形脈沖矩形脈沖的產(chǎn)生比較容易，實際上基帶數(shù)字信號波形——N進制對于N進制的數(shù)字信號，每個碼元可以有N種不同的數(shù)值，傳輸這種信號需要有N種不同的波形：g1(t)、g2(t)、g3(t)……gN(t)。（a）單極性四電平信號（b）雙極性四電平信號右圖中電平為3U的脈沖代表“3”；2U代表“2”；U代表“1”；電平等于零時代表“0”，這種信號叫做多電平信號。ppt課件基帶數(shù)字信號波形——N進制對于N進制的數(shù)字信號，每個碼元可以基帶數(shù)字信號波形——絕對碼與相對碼（a）絕對碼,它的特點是：每一個符號都和一個固定的波形相對應。（b）相對碼,它是以前一個碼元為基準來進行編碼的。1時相同，0時相反。

ppt課件基帶數(shù)字信號波形——絕對碼與相對碼（a）絕對碼,它的特點是：基帶信號的一般表達式其中：時間函數(shù)S(t)是一個隨機函數(shù)，利用統(tǒng)計法可以得到其中規(guī)律。如果對于某一序列有：則有一般表達式：如果兩脈沖波形相同極性相反，即g2(t)＝－g1(t)＝－g(t)，則上式可改寫為：ppt課件基帶信號的一般表達式其中：時間函數(shù)S(t)是一如果對于某一基帶數(shù)字信號的頻域特點單極性周期性矩形脈沖的頻譜圖示為周期為T，脈沖寬度為τ的單極性周期性矩形波及其利用傅立葉級數(shù)展開得到的頻譜分布。ppt課件基帶數(shù)字信號的頻域特點單極性周期性矩形脈沖的頻譜圖示為周期為脈沖寬度與頻譜的關系基帶數(shù)字信號的頻域特點脈沖寬度τ越窄，其頻譜包絡線的零點頻率越高，相鄰兩個零值之間所含的諧波分量就越多，頻帶越寬。ppt課件脈沖寬度與頻譜的關系基帶數(shù)字信號的頻域特點脈沖寬度τ越窄，其7.3幅度鍵控什么是幅度鍵控？利用基帶信號S(t)對載頻為ωc的正弦波幅度進行控制的方式，叫做調幅，也叫做幅度鍵控，記為ASK。下面討論六點問題：模擬調制方法的調幅器數(shù)字鍵控方法的調幅器調幅信號產(chǎn)生的原理圖ASK信號頻域分布特點折疊干擾及其消除方法幅度鍵控信號的解調本節(jié)內容：ppt課件7.3幅度鍵控什么是幅度鍵控？模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器方框圖一般表達式：基帶數(shù)字信號高頻載波ppt課件模擬調制方法的調幅器模擬調制方法的調幅器方框圖一般表達式：基數(shù)字鍵控方法的調幅器由基帶數(shù)字信號控制一開關電路。當“1”碼時開關閉合，高頻載波輸出。當“0”碼時開關斷開，無高頻載波輸出。幅度鍵控信號波形數(shù)字鍵控調幅器框圖ppt課件數(shù)字鍵控方法的調幅器由基帶數(shù)字信號控制一幅度鍵控信號波形數(shù)字調幅信號產(chǎn)生的原理圖（a）圖中兩個二極管的導通與截止受基帶信號控制。（b）圖中三極管的導通與截止受基帶信號控制。ppt課件調幅信號產(chǎn)生的原理圖（a）圖中兩個二極管的導通與截止受基帶信ASK信號的頻域分布特點從頻域上看，幅度調制的作用是將基帶信號頻譜移到以載頻ωc為中心的頻帶內。調幅之后將產(chǎn)生上、下兩個邊帶，每一個邊帶都是基帶頻譜的線性搬移，這種調制叫做線性調制。帶寬BW＝2fs

頻譜結構特點ppt課件ASK信號的頻域分布特點從頻域上看，幅度調制的作用是將基帶信折疊干擾及其消除方法由于調制時載波頻率fc選擇偏低導致調幅后的ASK信號頻譜的下邊帶中出現(xiàn)“反轉”的頻率分量。由于“反轉”的頻率是由“負頻率”以零頻率為中心“反射(或折疊)而產(chǎn)生的，因而叫做零頻率反射干擾或折疊干擾。

折疊干擾消除方法用低通濾波器把基帶數(shù)字信號中高于載波fc的頻率分量濾掉。

ppt課件折疊干擾及其消除方法由于調制時載波頻率fc選擇偏低導致折疊干幅度鍵控信號的解調相干解調框圖非相干解調框圖ppt課件幅度鍵控信號的解調相干解調框圖非相干解調框圖ppt課件ASK信號解調的波形調幅信號整形輸出檢波輸出UP為判決電平ppt課件ASK信號解調的波形調幅信號整形輸出檢波輸出ppt課件7.4頻率鍵控頻率鍵控信號的產(chǎn)生FSK信號產(chǎn)生的原理二進制FSK信號波形FSK信號產(chǎn)生的電路頻率鍵控信號的解調非相干檢測法相干檢測法本節(jié)內容ppt課件7.4頻率鍵控頻率鍵控信號的產(chǎn)生本節(jié)內容ppt課件FSK信號產(chǎn)生的原理根據(jù)定義，頻率鍵控信號uFSK(t)的瞬時頻率為ω(t)=ωc+ωd

S(t)

ωc是未調載波頻率，ωd為頻率偏移對基帶信號電壓S(t)的變換系數(shù)。如果S(t)是歸一化基帶信號，即|S(t)|的最大值等于1，且沒有量綱，則ωd是最大頻率偏移，簡稱頻偏。什么是FSK信號？FSK信號中的瞬時頻率與頻偏用基帶信號S(t)對載波的瞬時頻率進行控制的方式，叫做調頻。在數(shù)字通信中，稱為頻率鍵控（或頻移鍵控），記為FSK。ppt課件FSK信號產(chǎn)生的原理根據(jù)定義，頻率鍵控信號uFSK(t)二進制FSK信號波形基帶信號相位不連續(xù)相位連續(xù)ppt課件二進制FSK信號波形基帶信號相位不連續(xù)相位連續(xù)ppt課件FSK信號產(chǎn)生電路中和一種形式晶體管及LC1回路組成一個振蕩器，振蕩頻率主要由回路參數(shù)L、C1、C2決定?；鶐盘朣(t)是雙極性不歸零矩形脈沖。S(t)為正時，V2V3截止，振蕩頻率由L和C1決定。S(t)為負時，V2V3導通，振蕩頻率由L和C1和C2決定。ppt課件FSK信號產(chǎn)生電路中和一種形式晶體管及LC1回路組成一個振蕩頻率鍵控信號的解調——非相干檢測圖示為非相干檢測法，為了消除失真或干擾，在輸出端帶有判決電路。ppt課件頻率鍵控信號的解調——非相干檢測圖示為非相干檢測法，為了消除頻率鍵控信號的解調——相干檢測法圖示為相干檢測法，特點是需要一個相干（同步）信號，在輸出端同樣有判決電路。ppt課件頻率鍵控信號的解調——相干檢測法圖示為相干檢測法，特點是需要7.5相位鍵控用基帶數(shù)字信號對載波相位進行控制的方式，叫做調相，在數(shù)字通信中稱之為“相位鍵控”，記為PSK。相位鍵控分為絕對相位鍵控和相對相位鍵控（DPSK）兩種

相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控信號的解調本節(jié)內容：ppt課件7.5相位鍵控用基帶數(shù)字信號對載波相位進行控制的方式絕對相位鍵控用未調載波的相位作為基準的調制，叫做絕對相位鍵控

碼元取“1”時，已調高頻振蕩的相位與未調載波的相位相同；取“0”時相位相差180°

采用絕對方式時，在接收系統(tǒng)中必須有一個與發(fā)送系統(tǒng)相同的基準相位作為參考，以識別接收到的是“1”碼還是“0”碼

絕對PSK方式因參考相位的隨機跳變，存在“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”現(xiàn)象

ppt課件絕對相位鍵控用未調載波的相位作為基準的調制，叫做絕對相位鍵控絕對PSK信號的波形基帶數(shù)字信號載波信號絕對相位鍵控信號ppt課件絕對PSK信號的波形基帶數(shù)字信號載波信號絕對相位鍵控信號pp相對相位鍵控利用前后相鄰碼元的相對載波相位差值去表示數(shù)字信息的一種方式

設本碼元與前一碼元的載波相位差為π時，代表數(shù)字信息“0”，相鄰碼元載波相位差為0時，代表數(shù)字信息“1”，則數(shù)字信息序列與相對PSK信號的碼元相位關系如下：數(shù)字信息10

11001相對PSK信號相位0

0π

ππ0π

π

或ππ0

00π00相對PSK信號的初相特點：當數(shù)字信號是1時，該碼元的相對PSK信號初相與前一碼元的相同；當數(shù)字信號是0時，該碼元的相對PSK信號初相與前一碼元的相差π

ppt課件相對相位鍵控利用前后相鄰碼元的相對載波相位差值去表示數(shù)字信息相對PSK信號的波形解調相對PSK信號時不依賴于某一固定的載波相位參考值，只要前后碼元的相對相位關系正確，即可根據(jù)此相位關系恢復出數(shù)字信號。ppt課件相對PSK信號的波形解調相對PSK信號時不依賴于某一固定的載相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控（調相）電路分為兩大類：一類是直接控制相位法；另一類是相位選擇法。直接控制相位法是指用基帶數(shù)字信號控制載波的相位。相位選擇法是指根據(jù)基帶數(shù)字信號的取值，從若干個相位不同的載波中選取所需要的波形。下面以兩相調相為例，介紹直接控制載波相位的調相電路。

ppt課件相位鍵控信號的產(chǎn)生相位鍵控（調相）電路分為兩大類：一類是直接絕對PSK調制器用基帶數(shù)字信號S(t)（叫做絕對碼）去控制電子開關，電子開關按照S(t)的不同取值進行相應的動作，進而完成載波相位的切換，因此輸出信號中載波的相位按基帶數(shù)字信號的規(guī)律而變化，即實現(xiàn)了調相的功能。

框圖原理ppt課件絕對PSK調制器用基帶數(shù)字信號S(t)（叫做絕對碼）去控制電相對PSK調制器由“碼變換”方框將絕對碼波形S(t)變?yōu)橄鄬Υa波形，再利用相對碼去進行絕對調相，最終達到相對調相的目的。

框圖原理ppt課件相對PSK調制器由“碼變換”方框將絕對碼波形S(t)變?yōu)橄鄬上嗾{相電路（絕對）設S(t)是雙極性不歸零矩形脈沖，uc(t)是載波。當基帶信號為正時，V1V2導通，V3V4截止，uPSK(t)和uc(t)的相位相同，φ=0°；當基帶信號為負時，V1V2截止，V3V4導通，uPSK(t)和uc(t)相位相反，φ=180°