發(fā)學生數(shù)據(jù)信號頻帶傳輸2022優(yōu)秀文檔

問題：什么是基帶信號？回想基帶傳輸內(nèi)容：1、理想低通2、滾降幅頻特性低通網(wǎng)絡(luò)3、部分呼應(yīng)系統(tǒng)頻帶利用率第5章數(shù)據(jù)信號的頻帶傳輸5.1頻帶傳輸系統(tǒng)5.2數(shù)字調(diào)幅5.3數(shù)字調(diào)相5.4頻移鍵控5.5最小頻移鍵控5.6各種調(diào)制方式的頻帶利用率5.7數(shù)字調(diào)幅調(diào)相5.8數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸教學目的了解頻帶傳輸概念及分類掌握數(shù)字調(diào)幅概念、實現(xiàn)方法掌握正交幅度調(diào)制方式第5章數(shù)據(jù)信號的頻帶傳輸一、調(diào)制和頻帶傳輸系統(tǒng)二、數(shù)字調(diào)幅三、正交幅度調(diào)制教學內(nèi)容重點難點：數(shù)字調(diào)幅和正交幅度調(diào)制基帶信號：數(shù)據(jù)終端輸出數(shù)據(jù)信號代碼序列，能量主要集中從0開場到某頻率低通型頻帶。(功率譜)基帶傳輸：不搬移基帶信號頻譜傳輸方式編碼處置后信號直接在信道中傳輸由于2ASK信號帶寬是基帶信號帶寬2倍;010011一、調(diào)制和頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調(diào)制〔QAM〕是將兩路獨立的基帶波形分別對兩個相互正交的同頻載波進展抑制載波的雙邊帶調(diào)制,兩路已調(diào)信號疊加起來。相干解調(diào)〔同步檢測法〕4、單邊帶和剩余變帶調(diào)制帶構(gòu)成作用2、調(diào)制和發(fā)送帶通構(gòu)成信道信號頻譜調(diào)制解調(diào)的義務(wù)。=1/2*S〔t〕*[cos2ωct+1]正交幅度的A路〞1〞對應(yīng)于〞0〞相位,A路的〞0〞對應(yīng)于180相位;010011由于2ASK信號帶寬是基帶信號帶寬2倍;ASK信號兩個邊帶，含有一樣的信息。一、頻帶傳輸和頻帶傳輸系統(tǒng)模擬信道特性如何在帶通訊道上傳輸基帶信號呢？基帶信號功率譜能不能經(jīng)過？單極性NRZ碼頻譜數(shù)字基帶信號頻譜依然在基帶范圍內(nèi)。不能夠在諸如無線信道等傳輸媒介中直接傳輸。合肥人民廣播電臺交通臺

調(diào)頻102.6MHz

聲音如何傳輸?shù)绞找魴C呢？在發(fā)送端和接受端如何處置？衛(wèi)星通訊等遠間隔傳輸?shù)日{(diào)制：信源產(chǎn)生低頻基帶數(shù)據(jù)信號，附加一個載波，使基帶信號在帶通訊道上傳輸。頻帶傳輸〔調(diào)制傳輸〕：適用于網(wǎng)信道傳輸、信道具有帶通特性，將基帶信號頻譜搬移到某個載波頻帶內(nèi)進展傳輸，頻帶傳輸廣泛運用于:數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)發(fā)送低通發(fā)送帶通調(diào)制信道接收帶通解調(diào)接收低通取樣判決數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號頻帶傳輸系統(tǒng)的構(gòu)造“1〞對應(yīng)相位180度假設(shè)傳輸速率不變,基帶傳輸和2ASK調(diào)制時的頻帶利用率:兩路已調(diào)信號在一樣帶寬內(nèi)頻譜正交.e2(t)=?S2(t)sinct試求每一路基帶信號的電平數(shù)？4、單邊帶和剩余變帶調(diào)制調(diào)制信號為單極性脈沖序列“1〞對應(yīng)相位180度星座圖上點數(shù)越多，頻帶利用率越高，抗干擾才干越差。8數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸S〔t〕：調(diào)制信號〔基帶信號〕由于2ASK信號帶寬是基帶信號帶寬2倍;MQAM星座圖上點數(shù)越多，頻帶利用率越，但抗干擾才干越差。不能夠在諸如無線信道等傳輸媒介中直接傳輸。調(diào)制和解調(diào)綜合設(shè)備稱調(diào)制解調(diào)器Modem??8數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸1、數(shù)據(jù)信號經(jīng)發(fā)送低通構(gòu)成基帶信號P982、調(diào)制和發(fā)送帶通構(gòu)成信道信號頻譜3、接納帶通濾除帶外噪聲4、接納低通除去解調(diào)中出現(xiàn)的高次產(chǎn)物并起根底帶構(gòu)成作用5、基帶信號進入取樣判決電路，完成傳輸。頻帶傳輸系統(tǒng)與基帶傳輸系統(tǒng)有何區(qū)別？發(fā)送濾波信道接收濾波取樣判決基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)頻帶傳輸系統(tǒng)與基帶傳輸系統(tǒng)區(qū)別：發(fā)送端添加調(diào)制，接納端添加解調(diào)，實現(xiàn)信號頻帶搬移。調(diào)制和解調(diào)綜合設(shè)備稱調(diào)制解調(diào)器Modem??P97調(diào)制：按調(diào)制信號〔基帶信號〕的變化規(guī)律去改動載波的某些參數(shù)的過程。P98解調(diào)那么是相反的過程，即由載波參數(shù)的變換去恢復基帶信號用以調(diào)制基帶信號是數(shù)字信號，數(shù)字調(diào)制。在調(diào)制解調(diào)器中正弦〔或余弦〕信號載波。Acos〔ωct+φ〕正弦信號三要素A幅度——調(diào)幅ωc頻率——調(diào)頻φ相位——調(diào)相〔1〕調(diào)幅〔AM〕振幅隨基帶數(shù)字信號而變化.“1〞對應(yīng)有載波“0〞對應(yīng)無載波調(diào)制方法:AM010011〔2〕調(diào)頻〔FM〕：即載波頻率隨數(shù)字信號而變化“0〞對應(yīng)〞f1〞“1〞對應(yīng)“f2〞f1f2FM010011(3)調(diào)相〔PM〕：相位隨基帶數(shù)字信號變化.0度180度PM“0〞對應(yīng)相位0度“1〞對應(yīng)相位180度一、調(diào)制和頻帶傳輸系統(tǒng)二、數(shù)字調(diào)幅三、正交幅度調(diào)制1、數(shù)字調(diào)幅概念及實現(xiàn)方法2、解調(diào)實現(xiàn)方法3、2ASK調(diào)制波功率譜4、單邊帶和剩余邊帶調(diào)制二、數(shù)字調(diào)幅什么叫數(shù)字調(diào)幅？以基帶數(shù)據(jù)信號控制一個載波幅度的調(diào)制方式稱為數(shù)字調(diào)幅，又稱幅移鍵控，簡寫為ASK。P985.2數(shù)字調(diào)幅5.2.1ASK信號調(diào)制解調(diào)原理P98圖5-2數(shù)字調(diào)幅根本框圖調(diào)制解調(diào)S〔t〕e〔t〕已調(diào)信號可以表示為：

e〔t〕=S〔t〕cosωcte〔t〕：已調(diào)信號S〔t〕：調(diào)制信號〔基帶信號〕cosωct：載波

2ASK調(diào)制〔二進制數(shù)字信號〕1.調(diào)制信號為單極性脈沖序列2.調(diào)制信號為雙極性脈沖序列11100單極性不歸零碼11100雙極性不歸零碼11100未調(diào)載波單極性不歸零碼已調(diào)波形11100S〔t〕e〔t〕調(diào)制完成到的轉(zhuǎn)換S〔t〕e〔t〕未調(diào)載波雙極性不歸零碼??已調(diào)波形1110011100書本P99更正調(diào)制變換前后的信號?S〔t〕e〔t〕調(diào)制完成到的轉(zhuǎn)換S〔t〕e〔t〕調(diào)制是在發(fā)送端進展的,已調(diào)載波經(jīng)過信道傳輸后.接納端接納后進展解調(diào),恢復信號1、數(shù)字調(diào)幅概念及實現(xiàn)方法2、解調(diào)實現(xiàn)方法3、2ASK調(diào)制波功率譜4、單邊帶和剩余變帶調(diào)制雙極性不歸零碼已調(diào)波形11100接納到信號如何恢復呢?2ASK已調(diào)波解調(diào):非相關(guān)解調(diào)相關(guān)解調(diào)。如何完成e(t)----s(t)的轉(zhuǎn)換??非相關(guān)檢測11100未調(diào)載波單極性不歸零碼已調(diào)波形11100相干解調(diào)〔同步檢測法〕未調(diào)載波信號相乘會什么情況相干解調(diào)帶通濾波器低通濾波器抽樣判決器相乘器cosωct定時脈沖e〔t〕=S〔t〕cosωct已調(diào)波解調(diào)e〔t〕cosωct=S〔t〕cosωct*cosωct=1/2*S〔t〕*[〔cosωct+cosωct〕+〔cosωct-cosωct〕]=1/2*S〔t〕*[cos2ωct+1]=1/2*S〔t〕+1/2*S〔t〕*cos2ωct1、數(shù)字調(diào)幅概念及實現(xiàn)方法2、解調(diào)實現(xiàn)方法3、2ASK調(diào)制波功率譜4、單邊帶和剩余變帶調(diào)制單極性不歸零碼頻譜基帶信號，是什么碼型的？經(jīng)過調(diào)制后產(chǎn)生的功率譜是什么情況？從頻域的角度看調(diào)制,是什么情況?2ASK頻譜單極性不歸零碼功率譜思索:有什么關(guān)系和特點？調(diào)制調(diào)制后頻譜特點1、基帶信號線性搬移2、由延續(xù)譜和離散譜組成；3、是雙邊帶譜，帶寬是基帶信號的兩倍會帶來什么問題?頻帶利用率低剛剛是單極性不歸零調(diào)制功率譜情況雙極性不歸零調(diào)制后什么情況?抑制載頻的雙邊帶雙極性信號調(diào)制后的功率譜，不含有直流分量，已調(diào)信號功率譜不含有WC的頻率分量，叫抑制載頻雙邊帶調(diào)制1、數(shù)字調(diào)幅概念及實現(xiàn)方法2、解調(diào)實現(xiàn)方法3、2ASK調(diào)制波功率譜4、單邊帶和剩余邊帶調(diào)制5.2.3單邊帶和剩余邊帶調(diào)制P101ASK信號兩個邊帶，含有一樣的信息。提高信道頻帶利用率，傳送一個邊帶能實現(xiàn)信息傳送。單邊帶調(diào)制益處:提高頻帶利用率剩余邊帶調(diào)制是介于雙邊帶和單邊帶使已調(diào)雙邊帶信號經(jīng)過一個剩余邊帶濾波器，使其雙邊帶中的一個邊帶絕大部分和另一個邊帶小部分經(jīng)過剩余邊帶調(diào)制殘余邊帶一、頻帶傳輸和頻帶傳輸系統(tǒng)二、數(shù)字調(diào)幅三、正交幅度調(diào)制由于2ASK信號帶寬是基帶信號帶寬2倍;傳輸速率不變的情況下;頻帶利用率降低50%,有效性降低.提高頻帶利用率,正交幅度調(diào)制正交幅度調(diào)制〔QAM〕是將兩路獨立的基帶波形分別對兩個相互正交的同頻載波進展抑制載波的雙邊帶調(diào)制,兩路已調(diào)信號疊加起來。P101兩個載波通常是相位差為90度〔π/2〕的正弦波，稱作正交載波。兩路已調(diào)信號在一樣帶寬內(nèi)頻譜正交.在同一頻帶內(nèi)并行傳輸兩路數(shù)據(jù)信息.頻帶利用率提高,和單邊帶一樣.圖5-6正交幅度調(diào)制信號的產(chǎn)生和解調(diào)正交幅度調(diào)制信號產(chǎn)生e1(t)=S1(t)coscte2(t)=?S2(t)sincte(t)=e1(t)+e2(t)=S1(t)cosct?S2(t)sincte1(t)=S1(t)cosct e2(t)=?S2(t)sinct正交幅度調(diào)制信號解調(diào)e(t)=e1(t)+e2(t)=S1(t)cosct?S2(t)sincte(t)=e1(t)+e2(t)=S1(t)cosct?S2(t)sinct正交幅度調(diào)制假設(shè)傳輸速率不變,基帶傳輸和2ASK調(diào)制時的頻帶利用率:基帶傳輸η=fb/B2ASKη=fb/2B正交調(diào)幅功率譜,AB兩路都是雙邊帶調(diào)制;在一頻段中,可同時傳輸兩路信號.頻帶利用率是雙邊帶調(diào)制兩倍.與基帶和單邊帶頻帶利用率一樣

〔00〕〔1800〕10AB〔900〕1〔2700〕0正交幅度調(diào)制的矢量關(guān)系由抑制載頻雙邊帶調(diào)幅信號,對應(yīng)+1或-1信號的已調(diào)波信號相位相差180.01110010正交幅度的A路〞1〞對應(yīng)于〞0〞相位,A路的〞0〞對應(yīng)于180相位;B路的載波與A差90,B路的〞1〞對應(yīng)于90相位,B路的〞0〞對應(yīng)于270相位.AB兩路輸出信號有4種不同相位,各代表一組AB的組合,即AB二元碼組.正交幅度調(diào)制的矢量關(guān)系4QAM正交調(diào)幅信號矢量圖4QAM正交調(diào)幅信號矢量和星座正交調(diào)制星座圖表示法星座圖:A路的〞1〞碼位于星座圖右側(cè),〞0〞碼在左側(cè)B路的〞1〞碼在上側(cè),〞0〞碼在下側(cè)星座圖上各信號點之間間隔越大,抗誤碼才干越強.16QAM星座圖星座圖上點數(shù)越多，頻帶利用率越高，抗干擾才干越差。正交調(diào)制星座圖表示法設(shè)MQAM系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)的比特率，即A和B兩路的總比特率為fb，信道帶寬為B，求此MQAM的頻譜利用率?。A、B兩路基帶信號各有電平數(shù)為A、B兩路各路比特率為其中M為進制數(shù)〔電平數(shù)〕正交調(diào)幅信號頻譜利用率基帶信號信道帶寬正交調(diào)幅信號頻譜利用率公式1公式2公式3例：一個正交調(diào)幅系統(tǒng)，采用16QAM調(diào)制，帶寬為2400Hz,滾降系數(shù)為試求每一路基帶信號有幾個電平？總比特率為多少？調(diào)制速率和頻帶利用率為多少？一個正交調(diào)幅系統(tǒng)，采用4QAM調(diào)制，帶寬為1200Hz，滾降系數(shù)為=1，試求每一路基帶信號的電平數(shù)？并計算總比特率、調(diào)制速率和頻帶利用率。一、頻帶傳輸和頻帶傳輸系統(tǒng)二、數(shù)字調(diào)幅三、正