數(shù)字帶通傳輸

1第七章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)電氣學(xué)院電子工程系林霏機(jī)電樓B210lfsdu123@163.com2多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)2ASK2FSK2PSK原理與抗噪聲性能不同調(diào)制系統(tǒng)的比較2BPSKMASKMFSKMPSKMBPSK3要求基本要求：了解多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理，掌握數(shù)字調(diào)制解調(diào)的基本原理，尤其是二進(jìn)制調(diào)制系統(tǒng)中二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理和方法、和系統(tǒng)抗噪聲性能分析（求誤碼率）。重點(diǎn)：數(shù)字調(diào)制解調(diào)的基本原理

。難點(diǎn)：二進(jìn)制調(diào)制系統(tǒng)中二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理和方法；系統(tǒng)抗噪聲性能分析。

4目錄（1）7.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

7.1.1二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）

7.1.2二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）

7.1.3二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）

7.1.4二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）7.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.2.12ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.2.22FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.2.32PSK和2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能7.3二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較5目錄（2）7.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

7.4.1多進(jìn)制振幅鍵控

7.4.2多進(jìn)制頻移鍵控

7.4.3多進(jìn)制相移鍵控

7.4.4多進(jìn)制差分相移鍵控7.5多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.5.1MASK系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.5.2MFSK系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.5.3MPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.5.4MDPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能6基本概念(1)數(shù)字調(diào)制數(shù)字信號(hào)通過正弦載波調(diào)制成頻帶信號(hào)數(shù)字信號(hào)控制正弦載波的某個(gè)參量鍵控信號(hào)：對載波參量的離散調(diào)制數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)；也稱作數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。7基本概念(2)數(shù)字調(diào)制的方法利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制；通過開關(guān)鍵控載波，通常稱為鍵控法?；炬I控方式：振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）。數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制（M=2K）調(diào)制。

振幅鍵控 頻移鍵控 相移鍵控87.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

7.1.1二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK）基本原理振幅鍵控(2ASK）：利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而其頻率和初始相位保持不變。常用方法：通－斷鍵控OOK（On-OffKeying）。實(shí)現(xiàn)非常簡單Morse碼的無線電傳輸（比模擬調(diào)制更早）光纖通信抗噪聲性能不好衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、數(shù)字微波不采用這種調(diào)制方式9通－斷鍵控OOK（1）用單極性不歸零碼控制正弦載波的開啟與關(guān)閉；信號(hào)表達(dá)式10通－斷鍵控OOK（2）波形112ASK信號(hào)的一般表達(dá)式2ASK信號(hào)的一般表達(dá)式 其中

Ts－碼元持續(xù)時(shí)間；

g(t)－持續(xù)時(shí)間為Ts的基帶脈沖波形，通常假設(shè)是高 度為1，寬度等于Ts的矩形脈沖；

an

－第N個(gè)符號(hào)的電平取值，若取122ASK信號(hào)產(chǎn)生方法2ASK信號(hào)產(chǎn)生方法模擬調(diào)制法鍵控法132ASK信號(hào)解調(diào)方法（1）非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）非相干解調(diào)過程的時(shí)間波形142ASK信號(hào)解調(diào)方法（2）相干解調(diào)（同步檢測法）15單極性NRZ矩形脈沖序列的功率譜雙邊功率譜密度若表示“1”碼的波形g2(t)=g(t)為不歸零（NRZ）矩形脈沖，則其頻譜函數(shù)為當(dāng)f=mfs時(shí)：若m=0，G(0)=TsSa(0)0；若

m為不等于零的整數(shù)，功率譜密度簡化為：16功率譜密度（1）功率譜密度

2ASK信號(hào)可以表示成

式中s(t)－二進(jìn)制單極性隨機(jī)矩形脈沖序列設(shè)：Ps(f)－s(t)的功率譜密度

P2ASK(f)－2ASK信號(hào)的功率譜密度則由上式可得

2ASK信號(hào)的功率譜是基帶信號(hào)功率譜Ps(f)的線性搬移（屬線性調(diào)制）。17功率譜密度（2）

單極性NRZ矩形脈沖序列的功率譜密度為將其代入18功率譜密度（3）當(dāng)概率P=1/2時(shí)，并考慮到則2ASK信號(hào)的功率譜密度為19連續(xù)譜：由基帶信號(hào)波形g(t)確定離散譜第一旁瓣峰值比主峰衰減14dB

B2ASK是基帶信號(hào)波形帶寬的兩倍B2ASK功率譜密度（4）ssss20功率譜密度（5）討論：

2ASK信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成；連續(xù)譜取決于g(t)經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜由載波分量確定。

2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍，若只計(jì)譜的主瓣（第一個(gè)譜零點(diǎn)位置），則有 式中fs=1/Ts

即，2ASK信號(hào)的傳輸帶寬是碼元速率的兩倍。

217.1.2二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）基本原理表達(dá)式：在2FSK中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為22波形

二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載波的二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的疊加。232FSK的時(shí)域表達(dá)式式中g(shù)(t)－單個(gè)矩形脈沖，

Ts

－脈沖持續(xù)時(shí)間；

n和n分別是第n個(gè)信號(hào)碼元（1或0）的初始相位，通?？闪钇錇榱?。因此，2FSK信號(hào)的表達(dá)式可簡化為

242FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法-模擬調(diào)頻法采用模擬調(diào)頻電路來實(shí)現(xiàn)：信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。調(diào)頻器s(t)e(t)25相位連續(xù)的2FSK波形262FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法－鍵控法采用鍵控法來實(shí)現(xiàn)：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。鍵控法與模擬法的區(qū)別:鍵控法的相位不連續(xù)27相位不連續(xù)的2FSK波形282FSK信號(hào)的解調(diào)方法(1)2FSK信號(hào)的解調(diào)方法：將2FSK信號(hào)分解為上下兩路2ASK信號(hào)分別進(jìn)行解調(diào)，然后判決。非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）相干解調(diào)（同步檢測）過零檢測法鑒頻法差分檢測法29非相干解調(diào)30非相干解調(diào)各點(diǎn)波形31相干解調(diào)32過零檢測法過零點(diǎn)的多少?zèng)Q定頻率的大小33考研題解析(1)（西安電子科技大學(xué)2010）在電話信道傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，采用2FSK調(diào)制方式。已知碼元傳輸速率為1200B，載頻分別為1200Hz（對應(yīng)“1”碼）和2400Hz（對應(yīng)“0”碼）。發(fā)送的二進(jìn)制信息符號(hào)為101110。（1）試畫出2FSK調(diào)制器原理框圖和發(fā)送信號(hào)時(shí)間波形；（2）若接收端采用相干解調(diào)，畫出解調(diào)器原理框圖和各點(diǎn)波形。（至少包括5個(gè)波形）；（3）當(dāng)解調(diào)器輸入信噪比為10dB時(shí)，試計(jì)算解調(diào)器輸出的誤碼率。34考研題解析(2)(1)鍵控法原理框圖為：35考研題解析(3)(1)發(fā)送時(shí)間信號(hào)波形圖為：36考研題解析(4)(2)解調(diào)器原理框圖為：37考研題解析(5)：38功率譜密度（1）功率譜密度

對相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)，可以看成由兩個(gè)不同載頻的2ASK信號(hào)的疊加

其中，s1(t)和s2(t)為兩路二進(jìn)制基帶信號(hào)。據(jù)2ASK信號(hào)功率譜密度的表示式，2FSK信號(hào)的功率譜密度表示式為：

39功率譜密度（2）令概率P=?，將2ASK信號(hào)頻譜中的fc分別替換為f1和f2，可得：

40功率譜密度（3）曲線41曲線：帶寬：(f1–f2)=2fsff1+fsf2-fsf2f12fsf1fsff2fs=(f2-f1)

fsf1+fsf2-fsf1+fsf2-fs42功率譜密度（4）討論：相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。其中，連續(xù)譜由兩個(gè)中心位于f1和f2處的雙邊譜疊加而成，離散譜位于兩個(gè)載頻f1和f2處；連續(xù)譜的形狀隨著兩個(gè)載頻之差的大小而變化，若|f1–f2|<fs，連續(xù)譜在fc處出現(xiàn)單峰；若|f1–f2|>fs

，則出現(xiàn)雙峰；若以功率譜第一個(gè)零點(diǎn)之間的頻率間隔計(jì)算2FSK信號(hào)的帶寬，則其帶寬近似為 其中，fs=1/Ts為基帶信號(hào)的帶寬。圖中的fc為兩個(gè)載頻的中心頻率。437.1.3二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）2PSK信號(hào)的表達(dá)式（1）

在2PSK中，通常用初始相位0和分別表示二進(jìn)制“1”和“0”。因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為

式中，n表示第n個(gè)符號(hào)的絕對相位：因此，上式可以改寫為442PSK信號(hào)的表達(dá)式（2）2PSK信號(hào)可以表述為一個(gè)雙極性全占空矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波的相乘： 這里，g(t)是脈寬為Ts的單個(gè)矩形脈沖，而an的統(tǒng)計(jì)特性為 即發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)“0”時(shí)（an取+1），e2PSK(t)取0相位；發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)“1”時(shí)（an取-1），e2PSK(t)取相位。這種以載波的不同相位直接去表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式，稱為二進(jìn)制絕對相移方式。雙極性不歸零45波形典型波形46時(shí)域波形圖11000tA-ATs01-1載波2PSK波0A-A1100s(t)BNRZ波規(guī)律：“異”變，“同”不變472PSK信號(hào)的調(diào)制方法2PSK信號(hào)的調(diào)制器原理方框圖模擬調(diào)制的方法鍵控法

482PSK信號(hào)的解調(diào)方法2PSK信號(hào)的解調(diào)器原理方框圖和波形圖：49“倒π”現(xiàn)象波形圖中，假設(shè)相干載波的基準(zhǔn)相位與2PSK信號(hào)的調(diào)制載波的基準(zhǔn)相位一致（通常默認(rèn)為0相位）。但是，由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在著的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“1”變?yōu)椤?”，“0”變?yōu)椤?”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。在隨機(jī)信號(hào)碼元序列中，信號(hào)波形有可能出現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)的正弦波形，致使在接收端無法辨認(rèn)信號(hào)碼元的起止時(shí)刻。 50BPFLPF倒現(xiàn)象的影響51功率譜密度（1）功率譜密度 比較2ASK信號(hào)的表達(dá)式和2PSK信號(hào)的表達(dá)式：

2ASK：

2PSK： 可知，兩者的表示形式完全一樣，區(qū)別僅在于基帶信號(hào)s(t)不同（an不同），前者為單極性，后者為雙極性。因此，我們可以直接引用2ASK信號(hào)功率譜密度的公式來表述2PSK信號(hào)的功率譜，即應(yīng)當(dāng)注意，這里的Ps(f)是雙極性矩形脈沖序列的功率譜。52功率譜密度（2）

雙極性的全占空矩形隨機(jī)脈沖序列的功率譜密度為 將其代入上式，得 若P=1/2，并考慮到矩形脈沖的頻譜： 則2PSK信號(hào)的功率譜密度為53功率譜密度（3）功率譜密度曲線

討論：二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的頻譜特性與2ASK的十分相似，帶寬也是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。區(qū)別僅在于當(dāng)P=1/2時(shí)，其譜中無離散譜（即載波分量），此時(shí)2PSK信號(hào)實(shí)際上相當(dāng)于抑制載波的雙邊帶信號(hào)。因此，它可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的調(diào)幅信號(hào)。54(a)2ASK信號(hào)的功率譜密度(b)2PSK信號(hào)的功率譜密度55性能評價(jià)567.1.4二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）2DPSK原理2DPSK是利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息，所以又稱相對相移鍵控。假設(shè)為當(dāng)前碼元與前一碼元的載波相位差，定義數(shù)字信息與之間的關(guān)系為

57例子

對于相同的基帶信號(hào)，由于初始相位不同，2DPSK信號(hào)的相位可以不同。即2DPSK信號(hào)的相位并不直接代表基帶信號(hào)，而前后碼元的相對相位才決定信息符號(hào)。58

矢量圖表示A方式：可能長時(shí)間無相位突跳點(diǎn)B方式：相鄰碼元之間必定有相位突跳。－有利于提取定時(shí)信息。

DPSK參考相位：前一碼元的相位PSK參考相位：未調(diào)制載波相位(0o)以B方式完成前例592DPSK信號(hào)調(diào)制器(絕對碼)DPSK信號(hào)(相對碼)差分編碼二進(jìn)信息cosct(b)鍵控法0s(t)~φke0(t)π移相載波差分編碼(a)模擬法60差分碼傳號(hào)差分碼差分譯碼（碼反變換）

61例子單從波形上看，2PSK、2DPSK是無法辨認(rèn)的規(guī)律：“1”變，“0”不變622DPSK與2PSK的關(guān)系

2DPSK信號(hào)可以看作是把絕對碼變成相對碼，再根據(jù)相對碼進(jìn)行絕對移相而形成

an2PSK調(diào)制差分編碼bn2DPSK調(diào)制2DPSK波形2DPSK波形6310010110絕對碼載波DPSK信號(hào)(1)(0)(0)(1)(0)(1)(1)(0)

10001101164DPSK信號(hào)解調(diào)器－相干解調(diào)

碼(反)變換器2PSK解調(diào)器

數(shù)據(jù)輸出定時(shí)脈沖DPSK信號(hào)a:相干解調(diào)器（極性比較法）bn＝anbn-1an

＝bnbn-165DPSK信號(hào)解調(diào)器－相干解調(diào)差分譯碼66差分相干解調(diào)法（1）差分相干解調(diào)(相位比較）法將收到的2DPSK信號(hào)延時(shí)一個(gè)碼元間隔；然后與2DPSK信號(hào)本身相乘，其結(jié)果反映了前后碼元的相位差；經(jīng)低通濾波器后再抽樣判決；優(yōu)點(diǎn)：不需要碼變換器，設(shè)備簡單實(shí)用；缺點(diǎn)：對于延遲單元的延時(shí)精度要求很高，較難做到。

67差分相干解調(diào)法（2）波形圖

68功率譜密度功率譜密度

2DPSK信號(hào)和2PSK信號(hào)的功率譜密度是完全一樣的。信號(hào)帶寬697.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能概述通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是指系統(tǒng)克服加性噪聲影響的能力；數(shù)字通信系統(tǒng)中，信道噪聲有可能使傳輸碼元產(chǎn)生錯(cuò)誤，錯(cuò)誤程度通常用誤碼率來衡量；分析條件：假設(shè)信道特性是恒參信道，在信號(hào)的頻帶范圍內(nèi)具有理想矩形的傳輸特性(可取其傳輸系數(shù)為K)；信道噪聲是加性高斯白噪聲。并且認(rèn)為噪聲只對信號(hào)的接收帶來影響。70分析誤碼率與信噪比的關(guān)系，比較不同調(diào)制方式的抗噪聲性能（不考慮碼間干擾）發(fā)送端信道BPF解調(diào)器抽樣判決器噪聲Per=Si/Ni分析Pe~r關(guān)系噪聲：加性白高斯噪聲AWGNyi(t)x(t)y(t)712ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（1）分析模型設(shè)在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts內(nèi)，其發(fā)送端輸出的信號(hào)波形表示為722ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（2）

則在每一段時(shí)間(0,Ts)內(nèi)，接收端的輸入波形為

式中，ui(t)為uT(t)經(jīng)信道傳輸后的波形。

ni(t)是均值為0的加性高斯白噪聲。732ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（3）

假定認(rèn)為信號(hào)經(jīng)過信道傳輸后只受到固定衰減，未產(chǎn)生失真（信道傳輸系數(shù)取為K)，令a=AK，則有742ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（4）

假設(shè)接收端帶通濾波器具有理想矩形傳輸特性，恰好使信號(hào)無失真通過，則帶通濾波器的輸出波形為 式中，n(t)是高斯白噪聲ni(t)經(jīng)過帶通濾波器的輸出噪聲，即窄帶高斯白噪聲。

752ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（5）n(t)為窄帶高斯噪聲，其均值為0，方差為n2，且可表示為

y(t)與相干載波2cosct相乘，然后由低通濾波器濾除高頻分量，在抽樣判決器輸入端得到的波形為762ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（6）

y(t)與相干載波2cosct相乘，然后由低通濾波器濾除高頻分量，在抽樣判決器輸入端得到的波形為注意：下面分析同基帶傳輸中單極性波形時(shí)的抗噪聲性能分析相同772ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（7）

設(shè)對第k個(gè)符號(hào)的抽樣時(shí)刻為kTs，則x(t)在kTs時(shí)刻的抽樣值 是一個(gè)高斯隨機(jī)變量。發(fā)送“1”時(shí)，x的一維概率密度函數(shù)為發(fā)送“0”時(shí)，x的一維概率密度函數(shù)為782ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（8）f1(x)和f0(x)的曲線為：若取判決門限為b，規(guī)定判決規(guī)則為

x>b時(shí)，判為“1”

x

b時(shí)，判為“0”792ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（9）判決規(guī)則為：x>b時(shí)，判為“1”

x

b時(shí)，判為“0”發(fā)送“1”時(shí)，錯(cuò)誤接收為“0”的概率是為：發(fā)送“0”時(shí)，錯(cuò)誤接收為“1”的概率為：802ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（10）

設(shè)發(fā)“1”的概率P(1)為，發(fā)“0”的概率為P(0)，則同步檢測時(shí)2ASK系統(tǒng)的總誤碼率為

當(dāng)P(1)、P(0)及f1(x)、f0(x)一定時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率Pe與判決門限b的選擇密切相關(guān)。812ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（11）最佳門限從曲線求解

當(dāng)判決門限b取P(1)f1(x)與P(0)f0(x)兩條曲線相交點(diǎn)b*時(shí)，陰影的面積最小。這個(gè)門限b*稱為最佳判決門限。822ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（12）從公式求解 最佳判決門限也可通過求誤碼率Pe關(guān)于判決門限b的最小值的方法得到，令 得到 即 將f1(x)和f0(x)的公式代入上式，得到 化簡上式，整理后可得： 此式就是所需的最佳判決門限。832ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－同步檢測法（13）

若發(fā)送“1”和“0”的概率相等，則最佳判決門限為

b*=a/2 2ASK信號(hào)采用相干解調(diào)（同步檢測）時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為 當(dāng)r>>1，即大信噪比時(shí)，可近似表示為

842ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－包絡(luò)檢波法（1）x(t)852ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－包絡(luò)檢波法（2）

當(dāng)發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形為當(dāng)發(fā)送“0”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形為發(fā)“1”時(shí)，正弦波加窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，服從廣義瑞利分布；發(fā)“0”時(shí)，窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，服從瑞利分布。

862ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能－包絡(luò)檢波法（2）發(fā)“1”時(shí)的抽樣值是廣義瑞利型（萊斯）隨機(jī)變量，概率密度函數(shù)為：發(fā)“0”時(shí)的抽樣值是瑞利型隨機(jī)變量，它們的一維概率密度函數(shù)分別為

式中，n2為窄帶高斯噪聲n(t)的方差。87發(fā)送1錯(cuò)判為0的概率P(0/1)f1(x)0P(1/1)P(0/1)bx88bf0(x)x0P(0/0)P(1/0)發(fā)送0錯(cuò)判為1的概率P(1/0)89則系統(tǒng)的總誤碼率為：最佳判決門限:信噪比

在大信噪比情況下，2ASK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)的誤碼率總是低于包絡(luò)檢波時(shí)的誤碼率，即相干解調(diào)2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能優(yōu)于非相干解調(diào)系統(tǒng)。902ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能包絡(luò)檢波與同步檢測法的比較在相同的信噪比條件下，同步檢測法的抗噪聲性能優(yōu)于包絡(luò)檢波法，但在大信噪比時(shí)，兩者性能相差不大；包絡(luò)檢波法不需要相干載波，因而設(shè)備比較簡單；包絡(luò)檢波法存在門限效應(yīng)，同步檢測法無門限效應(yīng)。91相干解調(diào)與非相干解調(diào)的比較:(PSK只能用相干解調(diào))92例題（1）[例7.2.1]設(shè)有一2ASK信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其碼元速率為RB=4.8106波特，發(fā)“1”和發(fā)“0”的概率相等，接收端分別采用同步檢測法和包絡(luò)檢波法解調(diào)。已知接收端輸入信號(hào)的幅度a=1mV，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度n0=210-15W/Hz。試求

(1)同步檢測法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率；

(2)包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率?！窘狻?1)2ASK信號(hào)所需的傳輸帶寬近似為碼元速率的兩倍，所以接收端帶通濾波器帶寬為 帶通濾波器輸出噪聲平均功率為 信噪比為93例題（2）

同步檢測法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為

94作業(yè)7－1；7－4957.2.2二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)系統(tǒng)的抗噪聲性能同步檢測法的系統(tǒng)性能分析模型96同步檢測法的系統(tǒng)性能（1）分析計(jì)算 設(shè)“1”符號(hào)對應(yīng)載波頻率f1（1），“0”符號(hào)對應(yīng)載波頻率f2

（2），則在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts內(nèi)，發(fā)送端產(chǎn)生的2FSK信號(hào)可表示為 式中97同步檢測法的系統(tǒng)性能（2）

因此，在時(shí)間(0,Ts)內(nèi)，接收端的輸入合成波形為 即98上支路：下支路：99經(jīng)過低通濾波之后，上支路：下支路：100發(fā)送“1”被錯(cuò)判為“0”的概率發(fā)送“1”符號(hào)時(shí)x1與x2的一維概率密度函數(shù)為101錯(cuò)誤概率z=x1–

x2，故z是高斯型隨機(jī)變量，其均值為a，方差為z2

=2n2

。102同步檢測法的系統(tǒng)性能

采用同步檢測時(shí)2FSK系統(tǒng)的總誤碼率為

在大信噪比條件下，103包絡(luò)檢波法的性能上支路：下支路：104發(fā)送“1”符號(hào)發(fā)送“0”符號(hào)105當(dāng)在(0，Ts)內(nèi)，發(fā)送“1”碼,兩路輸入包絡(luò)分別為V1(t)包絡(luò)一維概率密度函數(shù)服從廣義瑞利分布.V2(t)包絡(luò)一維概率密度函數(shù)服從瑞利分布。

106包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能（3）發(fā)送“1”時(shí)，若V1小于V2，則發(fā)生判決錯(cuò)誤。錯(cuò)誤概率為 令

107包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能（4）

根據(jù)MarcumQ函數(shù)的性質(zhì)，有 所以 發(fā)送“0”時(shí)判為“1”的錯(cuò)誤概率

2FSK信號(hào)包絡(luò)檢波時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率為108比較兩種解調(diào)方法，可以得到結(jié)論：

（1）在輸入信號(hào)信噪比一定時(shí)，相干解調(diào)的誤碼率小于非相干解調(diào)的誤碼率；當(dāng)系統(tǒng)的誤碼率一定時(shí)，相干解調(diào)比非相干解調(diào)對輸入信號(hào)的信噪比要求低。

（2）相干解調(diào)時(shí)，需要插入兩個(gè)相干載波，電路較為復(fù)雜。（3）信噪比增大，誤碼率降低；兩個(gè)載頻最好相距的遠(yuǎn)一點(diǎn)。

109例題（1）[例7.2.2]采用2FSK方式在等效帶寬為2400Hz的傳輸信道上傳輸二進(jìn)制數(shù)字。2FSK信號(hào)的頻率分別為f1=980Hz，f2=1580Hz，碼元速率RB=300B。接收端輸入（即信道輸出端）的信噪比為6dB。試求：（1）2FSK信號(hào)的帶寬；（2）包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率；（3）同步檢測法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率?！窘狻浚?）2FSK信號(hào)的帶寬為

（2）由于FSK接收系統(tǒng)中上、下支路帶通濾波器的帶寬近似為110例題（2）

它僅是信道等效帶寬（2400Hz）的1/4，故噪聲功率也減小了1/4，因而帶通濾波器輸出端的信噪比比輸入信噪比提高了4倍。又由于接收端輸入信噪比為6dB，故帶通濾波器輸出端的信噪比應(yīng)為 將此信噪比值代入誤碼率公式，可得包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率 （3）同理可得同步檢測法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率1117.2.32PSK和2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能信號(hào)表達(dá)式 在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts內(nèi)，2PSK信號(hào)還是2DPSK都可表示為 式中 當(dāng)sT(t)代表2PSK信號(hào)時(shí)，上式中“1”及“0”是原始數(shù)字信息（絕對碼）；當(dāng)sT(t)代表2DPSK信號(hào)時(shí)，上式中“1”及“0”是絕對碼變換成相對碼后的“1”及“0”。1122PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能（1）分析模型分析計(jì)算接收端帶通濾波器輸出波形為

1132PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能（2）分析模型分析計(jì)算經(jīng)過相干解調(diào)（乘以相干載波然后低通濾波）后，送入抽樣判決器的輸入波形為

1142PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能（3）x(t)的一維概率密度函數(shù)1152PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能（3）最佳判決門限發(fā)送“1”符號(hào)和發(fā)送“0”符號(hào)概率相等時(shí)，最佳判決門限b*=01162PSK相干解調(diào)系統(tǒng)性能（4）錯(cuò)誤概率發(fā)“1”而錯(cuò)判為“0”的概率發(fā)送“0”而錯(cuò)判為“1”的概率總誤碼率1172DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（1）分析模型相干解調(diào)法：極性比較-碼反變換法在2PSK信號(hào)相干解調(diào)誤碼率公式基礎(chǔ)上再考慮碼反變換器對誤碼率的影響1182DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（2）簡化模型Pe是碼反變換器輸入端相對碼序列{bn}的誤碼率，即2PSK信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率；Pe’是碼反變換器輸出端絕對碼序列{an}的誤碼率，即2DPSK信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)的誤碼率。1191202DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（2）碼反變換器對誤碼的影響若Pn為碼反變換器輸入端{(lán)bn}序列連續(xù)出現(xiàn)n個(gè)錯(cuò)碼的概率，等價(jià)于“n個(gè)碼元同時(shí)出錯(cuò)，而其兩端都有1個(gè)碼元不錯(cuò)”這一事件的概率。（無誤碼時(shí)）

（1個(gè)錯(cuò)碼時(shí)）（連續(xù)2個(gè)錯(cuò)碼時(shí)）（連續(xù)n個(gè)錯(cuò)碼時(shí)）1212DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（3）誤碼率 碼反變換器數(shù)輸出端絕對碼序列{an}的誤碼率為：

得到

……

……

……代入上式若Pn為碼反變換器輸入端{(lán)bn}序列連續(xù)出現(xiàn)n個(gè)錯(cuò)碼的概率，等價(jià)于“n個(gè)碼元同時(shí)出錯(cuò)，而其兩端都有1個(gè)碼元不錯(cuò)”這一事件的概率。1222DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（4）

因?yàn)檎`碼率總小于1，所以下式必成立

可得 若Pe很小，則有Pe/Pe2

若Pe很大，即Pe

1/2，則有Pe/Pe1

反變換器總是使誤碼率增加，增加的系數(shù)在1~2之間變化。1232DPSK信號(hào)相干解調(diào)系統(tǒng)性能（5） 2PSK信號(hào)相干解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的總誤碼率式

2DPSK信號(hào)采用相干解調(diào)加碼反變換器方式時(shí)的系統(tǒng)誤碼率為

當(dāng)Pe<<1時(shí)，1242DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（1）分析模型

1252DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（2）

分析計(jì)算：假設(shè)當(dāng)前發(fā)送的是“1”，且令前一個(gè)碼元也是“1”，則 式中，a為信號(hào)振幅；n1(t)為疊加在前一碼元上的窄帶高斯噪聲，n2(t)為疊加在后一碼元上的窄帶高斯噪聲，并且n1(t)和n2(t)相互獨(dú)立。 則低通濾波器的輸出為 經(jīng)抽樣后的樣值為1262DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（3）

若x>0，則判為“1”——正確接收 若x<0，則判為“0”——錯(cuò)誤接收這時(shí)將“1”錯(cuò)判為“0”的錯(cuò)誤概率為利用恒等式令上式中則誤碼率可以改寫為，，1272DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（4）

令則上式可以化簡為

n1c+n2c，n1s+n2s

、n1c-n2c

、n1s-n2s均為零均值，方差為2n2的高斯隨機(jī)變量。

128分析R1、R2統(tǒng)計(jì)特性R1、R2分別相當(dāng)于以下信號(hào)的包絡(luò)：即：所以R1服從廣義瑞利分布，R2服從瑞利分布1292DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（5）

R1的一維分布服從廣義瑞利分布，R2的一維分布服從瑞利分布，其概率密度函數(shù)分別為求解過程同2FSK包絡(luò)檢波時(shí)誤碼率的分析1302DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)性能（5）同理，可以求得將“0”錯(cuò)判為“1”的概率，即因此，2DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)系統(tǒng)的總誤碼率為131例題（1）[例7.2.3]假設(shè)采用2DPSK方式在微波線路上傳送二進(jìn)制數(shù)字信息。已知碼元速率RB=106B，信道中加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度n0=210-10W/Hz。今要求誤碼率不大于10-4。試求(1)采用差分相干解調(diào)時(shí)，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率；(2)采用相干解調(diào)-碼反變換時(shí)，接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率。【解】(1)接收端帶通濾波器的帶寬為

其輸出的噪聲功率為

132例題（2）2DPSK采用差分相干接收的誤碼率為

接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為

133例題（3）（2）對于相干解調(diào)-碼反變換的2DPSK系統(tǒng)，

接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為1341．頻帶寬度當(dāng)碼元寬度為Ts

2FSK帶寬最大，7.3二進(jìn)制數(shù)字鍵控傳輸系統(tǒng)性能比較有效性：2ASK=2PSK（2DPSK）>2FSK1352、誤碼率（抗噪聲性能）調(diào)制方式誤碼率相干解調(diào)非相干解調(diào)2ASK2FSK2PSK2DPSK差分相干解調(diào)136(1)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“1”和“0”是獨(dú)立的且等概率出現(xiàn)的；

(2)信道加性噪聲n(t)是零均值高斯白噪聲，功率譜密度為n0(單邊)；

(3)通過接收濾波器HR(ω)后的噪聲為窄帶高斯噪聲，其均值為零，方差為，則137(4)由接收濾波器引起的碼間串?dāng)_很小，可以忽略不計(jì)；(5)接收端產(chǎn)生的相干載波的相位誤差為零。這樣，解調(diào)器輸入端的功率信噪比定義為

其中，a為輸入信號(hào)的振幅， 為輸入信號(hào)功率，為輸入噪聲功率，則r就是輸入功率信噪比。138三種解調(diào)方式：相干解調(diào)優(yōu)于非相干解調(diào)三種系統(tǒng)比較：2PSK(2DPSK)>2FSK>2ASK139對信道特性變化的敏感性主要是最佳判決門限電平對信道特性的變化是否敏感性。2FSK不需要判決門限，直接比較兩路——對信道變換不敏感；2PSK判決門限為0——不受信道變換影響；2ASK判決門限為a/2（等概時(shí)）——易受信道影響2ASK系統(tǒng)最差。2FSK系統(tǒng)和2PSK系統(tǒng)較好。140設(shè)備的復(fù)雜程度

對三種調(diào)制來說，發(fā)送端設(shè)備的復(fù)雜程度相差不多，接收端的復(fù)雜程度則與所選用的調(diào)制與解調(diào)方式有關(guān)。對同一種調(diào)制方式，相干解調(diào)的設(shè)備要比非相干解調(diào)時(shí)復(fù)雜；

同為非相干解調(diào)時(shí)2DPSK>2PSK>2FSK>2ASK141總結(jié)：1) 抗噪聲：相干2PSK、2DPSK優(yōu)于2FSK優(yōu)于2ASK2) 帶寬：2PSK、2DPSK、2ASK優(yōu)于2FSK3) 最廣的調(diào)制：2DPSK：高速數(shù)據(jù)（可解決相位模糊）2FSK：低速數(shù)據(jù)，用于衰落信道142考研題解析（南京郵電大學(xué)2008）2DPSK系統(tǒng)的載波頻率為6000Hz，碼元速率為3000B，已知發(fā)送的二進(jìn)制序列為1001011。表示“0”，表示“1”。（1）畫出相應(yīng)的2DPSK信號(hào)波形；（2）試畫出相干解調(diào)加碼反變換法和差分相干法的解調(diào)器。1437.4多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)最基本的方式，具有較好的抗干擾能力。由于二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)頻帶利用率較低，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到一些限制。在信道頻帶受限時(shí)為了提高頻帶利用率，通常采用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。其代價(jià)是增加信號(hào)功率和實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜性，誤碼率加大。144為什么采用多進(jìn)制會(huì)提高頻帶利用率由信息傳輸速率Rb、碼元傳輸速率RB和進(jìn)制數(shù)M之間的關(guān)系

145為什么采用多進(jìn)制會(huì)提高頻帶利用率（1）在信息傳輸速率Rb不變的情況下，通過增加進(jìn)制數(shù)M，可以降低碼元傳輸速率RB

，從而減小信號(hào)帶寬，節(jié)約頻帶資源，提高系統(tǒng)頻帶利用率。（2）在碼元傳輸速率不變的情況下，通過增加進(jìn)制數(shù)M，可以增大信息傳輸速率，從而在相同的帶寬中傳輸更多的信息量。146多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理在多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，每個(gè)符號(hào)時(shí)間間隔0≤t≤Ts，可能發(fā)送的符號(hào)有M種，分別為s1(t)，s2(t)，…，sM(t)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常取M=2k，k為大于1的正整數(shù)。調(diào)制信號(hào)：多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)。如四進(jìn)制、八進(jìn)制。147多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理調(diào)制方式：

多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制MASK

多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制MFSK

多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制MPSK

多進(jìn)制數(shù)字差分相位調(diào)制MDPSK

復(fù)合調(diào)制:MQAM(正交振幅調(diào)制)MSK(最小頻移鍵控)148信噪比rb信噪比可以寫為碼元能量E和噪聲單邊功率譜密度n0之比：設(shè)多進(jìn)制碼元的進(jìn)制數(shù)為M，碼元能量為E，一個(gè)碼元中包含信息k比特，則有k=log2M

若碼元能量E平均分配給每個(gè)比特，則每比特的能量Eb等于E/k。1497.4.1多進(jìn)制振幅鍵控(MASK)概述概述多進(jìn)制振幅鍵控又稱多電平調(diào)制。優(yōu)點(diǎn)：MASK信號(hào)的帶寬和2ASK信號(hào)的帶寬相同，故單位頻帶的信息傳輸速率高，即頻帶利用率高。缺點(diǎn)：受信道衰落影響大。150

MASK信號(hào)帶寬

∴BMASK=B2ASK

=2fs0t0101101010111100000t01011010101111000001010t10101011110000001t10101011110000四電平單極性不歸零信號(hào)151例子基帶信號(hào)是多進(jìn)制雙極性不歸零脈沖

二進(jìn)制抑制載波雙邊帶信號(hào)就是2PSK信號(hào)。

0101101010111100000t(c)基帶多電平雙極性不歸零信號(hào)00000t01011010101111(d)抑制載波MASK信號(hào)152圖示為4ASK信號(hào)： 每碼元含2比特矢量圖：(a)基帶多電平單極性不歸零信號(hào)(b)MASK信號(hào)0010110101011110000t0t0101101010111100000101101010111100000t00000t01011010101111(c)基帶多電平雙極性不歸零信號(hào)(d)抑制載波MASK信號(hào)NRZBNRZ153

隨著M的增長，抗噪性能下降。換來了頻帶利用率的提高。Per(dB)MASK信號(hào)的抗噪聲性能P228圖7－50：MASK信號(hào)的誤碼率曲線1547.4.2多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)MFSK信號(hào)MFSK的碼元采用M(M=2k）個(gè)不同頻率的載波;每個(gè)碼元含有kbit的信息；要求每個(gè)載頻之間的距離足夠大，使得不同頻率的碼元頻譜能夠用濾波器分離開。1557.4.2多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)4FSK信號(hào)波形舉例(a)4FSK信號(hào)波形f3f1f2f4TTTTtf1f2f3f400011011(b)4FSK信號(hào)的取值1567.4.2多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)MFSK信號(hào)的帶寬

B=fM-f1+fs

式中

f1

－最低載頻

fM

－最高載頻

fs

－單個(gè)碼元的帶寬

157MFSK非相干解調(diào)MFSK非相干解調(diào)器的原理方框圖

V1(t)抽樣判決帶通濾波f1包絡(luò)檢波帶通濾波fM包絡(luò)檢波輸入輸出VM(t)定時(shí)脈沖帶通濾波f2包絡(luò)檢波........158r一定時(shí)，

MPePe一定時(shí)，

Mr頻帶換取功率

MFSK信號(hào)的抗噪聲性能P231圖7－53(a)：MFSK信號(hào)的誤碼率(非相干解調(diào))rbPe159M,r一定時(shí),非相干比相干解調(diào)Pe大;MFSK抗噪性能的提高是以增加帶寬為代價(jià)的。MFSK信號(hào)的抗噪聲性能P231圖7－53(b)：MFSK信號(hào)的誤碼率(相干解調(diào))Perb1607.4.3多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)基本原理 一個(gè)MPSK信號(hào)碼元可以表示為

式中，A

－常數(shù)，

k

－

一組間隔均勻的受調(diào)制相位

M=2k，k=正整數(shù)161傳輸信號(hào)星座圖（1）

MPSK信號(hào)碼元表示式

MPSK信號(hào)碼元sk(t)可以看作是由正弦和余弦兩個(gè)正交分量合成的信號(hào)，并且ak2+bk2

=1；帶寬與MASK信號(hào)相同。

162傳輸信號(hào)星座圖（2）sk(t)可以看作由作基矢量構(gòu)成的線性空間（2D信號(hào)空間）中的一個(gè)矢量；信號(hào)分量（ak,bk)所確定的信號(hào)sk(t)在2D空間的位置稱為sk(t)的一個(gè)“信號(hào)點(diǎn)”；sk(t)所有可能的信號(hào)點(diǎn)的全體在2D信號(hào)空間構(gòu)成的點(diǎn)陣（信號(hào)點(diǎn)分布圖形），就是由所有可能的傳輸信號(hào)組成的信號(hào)空間稱為傳輸信號(hào)星座圖。163⑴

基本原理：

k=1,2,3,4

由上式看出，4PSK信號(hào)碼元可以看作是兩個(gè)正交的2PSK信號(hào)碼元之和。正交相移鍵控(QPSK)0o-cosωct180ocosωct90osinωct270o-sinωct01001011參考相位QPSK信號(hào)的矢量圖164編碼規(guī)則：A和B兩種編碼方式

格雷(Gray)碼規(guī)律：①碼距為1；②反射碼

格雷碼優(yōu)點(diǎn)：（相鄰k之間僅差1比特）誤比特率小。abkA方式B方式00902250101351127045101803150111001045參考相位01001011參考相位

(a)A方式

(b)B方式

A方式如何產(chǎn)生？165多位格雷碼的編碼方法 格雷碼又稱反射碼。序號(hào)格雷碼二進(jìn)碼0 0000 00001 0001 00012 0011 001030010 001140110 010050111 010160101 011070100 011181100 100091101 1001101111 1010111110 1011121010 1100131011 1101141001 1110151000 1111表7.4.2格雷碼編碼規(guī)則碼元中包含整數(shù)個(gè)載波周期166(a)波形和相位連續(xù)TT(b)波形和相位不連續(xù)TT(c)波形連續(xù)相位不連續(xù)TT碼元中包含非整數(shù)個(gè)載波周期16711011000m(t):a:b:4PSK移相45°135°-45°-135°⑵產(chǎn)生方法cos(0t+/2)=-sin0t載波產(chǎn)生相乘電路相乘電路/2移相串/并變換相加電路cos0tA(t)s(t)①正交法產(chǎn)生QPSK信號(hào)abRBRB/2RB/2011110004PSK星座圖01110010a(1)a(0)b(1)b(0)168碼元串并變換：012345(a)輸入基帶碼元t024(b)并行支路a碼元t135(c)并行支路b碼元t圖7-38碼元串/并變換169②第二種方法：選擇法串/并變換串/并變換帶通濾波4相載波發(fā)生器1432ab優(yōu)點(diǎn)：只有BPF是模擬電路，其余都是數(shù)字電路，從而簡單，易于集成。170⑷解調(diào)方法－(只能)相干解調(diào)載波提取相乘低通抽判/2相乘低通抽判并/串A(t)s(t)abcos0t-sin0t定時(shí)提取帶通CI(t)cosωct-cosωctCQ(t)-sinωctsinωctQPSK也有相位模糊現(xiàn)象，故不能實(shí)用。解決辦法：①采用QDPSK②在發(fā)端插入導(dǎo)頻此時(shí)正確解調(diào)171偏置QPSK(OQPSK )QPSK缺點(diǎn)：它的相鄰碼元最大相位差達(dá)到180°。偏置QPSK：為了減小此相位突變，將兩個(gè)正交分量的兩個(gè)比特a和b在時(shí)間上錯(cuò)開半個(gè)碼元，使之不可能同時(shí)改變。這樣安排后相鄰碼元相位差的最大值僅為90°，從而減小了信號(hào)振幅的起伏。OQPSK和QPSK的唯一區(qū)別：對于QPSK，上表中的兩個(gè)比特a和b的持續(xù)時(shí)間原則上可以不同；而對于OQPSK，a和b的持續(xù)時(shí)間必須相同。abk00270010119010180172OQPSK信號(hào)的波形與QPSK信號(hào)波形的比較a1a3a5a7a2a6a4a8a2a4a1a3a5a7a6a8173/4相移QPSK4相移QPSK信號(hào)是由兩個(gè)相差4的QPSK星座圖交替產(chǎn)生的，它也是一個(gè)4進(jìn)制信號(hào)：當(dāng)前碼元的相位相對于前一碼元的相位改變45°或135°。例如，若連續(xù)輸入“11111111…”，則信號(hào)碼元相位為“45904590…”優(yōu)點(diǎn)：這種體制中相鄰碼元間總有相位改變、最大相移為135°，比QPSK的最大相移小。45°1110(a)星座圖之一 (b)星座圖之二0100110100101748PSK相位

當(dāng)發(fā)送信號(hào)的相位為1=0時(shí)，能夠正確接收的相位范圍在/8內(nèi)。對于多進(jìn)制PSK信號(hào)，不能簡單地采用一個(gè)相干載波進(jìn)行相干解調(diào)。例如，若用cos2f0t作為相干載波時(shí)，因?yàn)閏osk=cos(2-k)，使解調(diào)存在模糊。這時(shí)需要用兩個(gè)正交的相干載波解調(diào)。

圖7-348PSK信號(hào)相位175MPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能P233圖7－55：MPSK信號(hào)的誤碼率r一定時(shí)，

MPePe一定時(shí)，

Mr

Perb

(dB)176誤碼率8PSK011100109004PSK

多進(jìn)制調(diào)制為了得到相同Pe，必須使用更大功率；換來頻帶利用率的提高。

M容錯(cuò)范圍Pe1777.4.4多進(jìn)制差分相