引言數(shù)字調制與模擬調制類似,也有調幅,調頻,調相三種基本形式

引言：數(shù)字調制與模擬調制類似，也有調幅，調頻，調相三種基本形式，并派生出多種其它形式。但由于調制信號為數(shù)字形式，為離散狀態(tài)，在狀態(tài)切換時，類似于對載波進行開關控制，故稱作鍵控。如：第六章正弦波數(shù)字調制系統(tǒng)

基本形式QAMMSKGMSK等

又分二進制：2ASK2FSK2PSK2DPSK

多進制：MASKMFSKMPSKMQAM

另外，模擬調制和接收端對載波的調制參量進行連續(xù)付值；數(shù)字調制在接收端對離散的調制參量進行檢測；1、表達式與波形

§6.1二進制數(shù)字調制原理

其中

其中

S(t)=

,這里取持續(xù)時間的矩形脈沖

波形：表達式：2、功率譜與帶寬

為平穩(wěn)，功率譜為所以：

其中為S(t)的功率譜，它由形狀決定

⑴可以是幅度調制法

S(t)

⑵鍵控法：

3、調制的實現(xiàn)4、解調方法：

⑴非相干解調（包絡檢波）

⑵相干解調（同步檢測法）

5、應用問題

早期電報

但抗噪性能力差（門限與信道衰減有關），數(shù)字通信中很少用，但它是研究其它數(shù)字調制方式的基礎。

二、2FSK（二進制移頻鍵控）

1、表達式，波形

二、2FSK（二進制移頻鍵控）對于和功率譜相同，只與有關。

功率譜波形與有關，可能是雙峰，單峰

3、調制方法

⑴

FMS(t)2FSK⑵

鍵控法

4、解調方法

⑴包絡檢波

⑵相干解調⑶過零檢測法

三、2PSK（二進制移相鍵控）--（絕對相位鍵控）

1、表達式，波形

2、功率譜，帶寬

3、調制方法

⑴鍵控法：

⑵幅度調制法：

4.解調：---相干（同步檢測）也稱極性比較法

5、應用，可高速數(shù)傳，性能好6、問題：

四、2DPSK（二進制相對移相鍵控或差分移相方式）

表達式：與2DPSK同，功率譜，帶寬同，先討論下面的內容：1、波形

2DPSK是用前后相鄰碼元的載波相位變化表示數(shù)字信息規(guī)定：數(shù)字信息當然也可作相反規(guī)定：如“1”

“0”如：原碼：2、調制實現(xiàn)

⑴幅度調制

⑵

3、解調方法：

⑴相干解調（極性比較）---碼反變換

⑵差分相干解調（非相干方式，相位比較法）

（1）比（2）的抗噪性能稍好，定性解釋（1）載波干凈，后面用最佳接收理論解釋，相干總是優(yōu)于非相干，因為相干解調接近于最佳接收機結構。

4、表達式，頻譜，帶寬：

5、

2DPSK對倒現(xiàn)象的解決⑴相干解調方式

⑵差分相干解調方式：

6、應用：用于中高速數(shù)據傳輸，它是移相鍵控的真用實用形式，雖抗噪性比2PSK稍有損失，但影響不大。

注意：該部分要掌握各二進制數(shù)字調制原理，波形、帶寬、譜，尤其是2PSK的問題和2DPSK的原理及解調方法?！?.2二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪性能分析

一、二進制數(shù)字調制相干解調的抗噪性能分析：

1、2ASK2、2FSK

3、2PSK

發(fā)：收BPF后：

LPF之后：

=

=令

4、2DPSK：

碼反變換之前與2PSK同，設碼反變換之后誤碼率為，

當有一位錯時，錯兩個

當有兩個連續(xù)錯時，錯兩個

錯n個，也還是邊上錯兩個。

二、二進制數(shù)字調制非相干解調：

1、2ASK2、2FSK3、2DPSK（差分相干）

§6.3二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的性能比較

1、有效性：

2、可靠性---誤碼率比較

有效性差從好到差：2PSK2DPSK相干碼反2DPSK差分相干2FSK相干非相干FSK

相干ook非相干ASK（ook）

3、

對信道特性敏感度：

2ASK敏感，ook性能差

4、設備復雜度同一種調制相干復雜，不同種的調制同為非相干時，2DPSK最復雜2FSK

次之OOK最簡單。

5、綜合

ook門限不固定，2PSK有倒，故數(shù)字調制中應用最多的是：相干2DPSK，

高速；非相干2FSK中低速（有效性差）?！?.4多進制數(shù)字調制系統(tǒng)

多進制的優(yōu)點：

在相同的碼元速率下（即相同的信道帶寬），多進制系統(tǒng)的信息速率高，

多進制碼元持續(xù)時間長，可增加碼元能量并能減小碼擾

多進制數(shù)字調制與二進制數(shù)字調制的不同之處：是用多進制數(shù)字基帶信號去調制載波的振幅，頻率或相位；因此基本的多進制數(shù)字調制方式也有三種：MASK，MFSK，MPSK，另外還有派生的MQAM，其中MASK與2ASK類似，存在門限對信道特性的敏感問題，應用很少。

1、MPSK

也分絕對相移與相對相移，實際中大多采用相對相移，相對相移應用時也是用MPSK。。。。MPSK解調

MPSK應用原理：用M種相位表示k比特碼元的種狀態(tài)。（）設k比特碼元持續(xù)時間為，MPSK表示為：

=4PSK（又稱QPSK）實現(xiàn)原理圖

4PSK（又稱QPSK）實現(xiàn)原理圖，用載波的四種不同相位來承載數(shù)字信息。每一個相位對應一個雙比特碼元ab，ab按格雷碼排列----即任何相鄰電平的碼組，只有一位碼元發(fā)生變化，

在（0，2）內等間隔取四種可能值，存在兩種方式：

(A方式）

（B方式）4PSK（又稱QPSK）實現(xiàn)原理圖

與ab雙比特碼元的對應關系：

a

bA方式

B方式

01100011其中B方式應用多：實現(xiàn)圖：

2、MQAM

多進制隨M增大，判決區(qū)域隨之減小，當信號受到噪聲和告饒損害時，誤判的概率隨之增大。振幅相位聯(lián)合鍵控提出，當在同樣M時，可獲得好的功率利用率，抗噪性能優(yōu)于MPSK，應用較多，具體應用形式是QAM正交調幅，即用兩個獨立的基帶波形對兩個正交載波進行DSB調制。以16QAM為例，其具體實現(xiàn)框圖：

以16QAM為例，信號矢量圖

（a）16QAM(b)16PSK圖2M=16時MQAM與MPSK的星座圖圖1信號矢量圖

AA三、多進制數(shù)字調制的有效性

仍以常用的MPSK，MQAM為例規(guī)律：任何一個多進制數(shù)字調制可看作多進制數(shù)字基帶信號去調制載波，故多進制數(shù)字調制信號的能量帶寬為：

MASK，MQAM適用。

四、可靠性

不同種MQAM好于MPSK，因為信號之間距離大，判決區(qū)域大，誤判可能性小。

同一種M增大 增大，可靠性變大；§6.5改進的數(shù)字調制方式

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