通信原理课件-第13-15节-第7章-通信原理.ppt

无线通信系统与技术第9章无线市话系统课件.ppt

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1、1,通信原理,第7章数字带通传输系统,2,第7章数字带通传输系统,概述数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传输系统。数字调制技术有两种方法：利用模拟调制的方法去实现数字式调制；通过开关键控载波，通常称为键控法。基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控数字调制可分为二进制调制和多进制调制。,振幅键控 频移键控 相移键控,3,第7章数字带通传输系统,7.1 二进制数字调制原理7.1.1 二进制振幅键控(2ASK）基本原理：“通-断键控(OOK)”信号表达式 波形,4,第7章数字带通传输系统,2ASK信号的一般表达式其中 T。

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2、s 码元持续时间； g(t) 持续时间为Ts的基带脉冲波形，通常假设是高 度为1，宽度等于Ts的矩形脉冲； an 第N个符号的电平取值，若取则相应的2ASK信号就是OOK信号。,5,第7章数字带通传输系统,2ASK信号产生方法模拟调制法（相乘器法）键控法,6,第7章数字带通传输系统,2ASK信号解调方法 非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法),7,第7章数字带通传输系统,非相干解调过程的时间波形,8,第7章数字带通传输系统,功率谱密度 2ASK信号可以表示成 式中 s(t) 二进制单极性随机矩形脉冲序列设：Ps (f) s(t)的功率谱密度 P2ASK (f) 2ASK信号的功率谱密。

3、度则由上式可得由上式可见，2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱Ps (f)的线性搬移（属线性调制）。 知道了Ps (f)即可确定P2ASK (f) 。,9,第7章数字带通传输系统,由6.1.2节知，单极性的随机脉冲序列功率谱的一般表达式为式中 fs = 1/Ts G(f) 单个基带信号码元g(t)的频谱函数。对于全占空矩形脉冲序列，根据矩形波形g(t)的频谱特点，对于所有的m 0的整数，有，故上式可简化为将其代入得到,10,第7章数字带通传输系统,当概率P =1/2时，并考虑到则2ASK信号的功率谱密度为其曲线如下图所示。,11,第7章数字带通传输系统,2ASK信号的功率谱密度示意图,12,第。

4、7章数字带通传输系统,从以上分析及上图可以看出： 2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成；连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。 2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍，若只计谱的主瓣（第一个谱零点位置），则有式中 fs = 1/Ts即，2ASK信号的传输带宽是码元速率的两倍。,13,第7章数字带通传输系统,7.1.2 二进制频移键控（2FSK）基本原理 表达式：在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为,14,第7章数字带通传输系统,典型波形：由图可见，2FSK 信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形（c），也。

5、就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式又可写成,15,第7章数字带通传输系统,式中 g(t) 单个矩形脉冲， Ts 脉冲持续时间； n和n分别是第n个信号码元（1或0）的初始相位，通常可令其为零。因此，2FSK信号的表达式可简化为,16,第7章数字带通传输系统,式中2FSK信号的产生方法 采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。采用键控法来实现：相邻码元之间的相位不一定连续。,17,第7章数字带通传输系统,2FSK信号的解调方法非相干解调,18,第7章数字带通传输系统,相干解调,19,第7章数字带通传输系统,其他。

6、解调方法：比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。下图给出了过零检测法的原理方框图及各点时间波形。,20,第7章数字带通传输系统,功率谱密度对相位不连续的2FSK信号，可以看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加，它可以表示为 其中，s1(t)和s2(t)为两路二进制基带信号。据2ASK信号功率谱密度的表示式，不难写出这种2FSK信号的功率谱密度的表示式：令概率P = ，只需将2ASK信号频谱中的fc分别替换为f1和f2，然后代入上式，即可得到下式：,21,第7章数字带通传输系统,其曲线如下：,22,第7章数字带通传输系统,由上图可以看出：相位不连续2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。其中，连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处；连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化，若| f1 f2 | fs ，则出现双峰；若以功率谱第一个零点之间的频率间隔计算2FSK信号的带宽，则其带宽近似为其中，fs = 1/Ts为基带信号的带宽。图中的fc为两个载频的中心频率。,23,第7章数字带通传输系统,7.1.3 二进制相移键控（2PSK） 2PSK信号的表。