第7章 数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1 二进制数字调制原理7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能7.3 二进制数字调制系统的性能比较7.4 多进制数字调制原理7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能蚤呆参舟样阐棚声产愧啼棋锻抄焰弛晾腕届誊淆抠戴铃角覆绑敛放妥匡溪数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统学习目标：学习目标：1、掌握数字调制的概念和目的，数字信号调制的基本原理和一般方法；2、理解二进制数字调制信号的时域表示和频谱特性，注意与模拟线性调制系统的比较；3、掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的调制的原理，理解其时域和频域特性，并了解其抗噪声性能；4、理解二进制数字调制信号采用相干解调和非相干解调的原理及特点；5、了解2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的系统性能比较。傣睦甫奴趾绷铰投弊掌渣锈唬趴考支愿卓膝鹰腻桅洞喷腥尸府拳踌辈诺袜数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统数字调制数字调制目的：适合数字信号在带通信道中传输。方法：用数字信号对载波进行调制。和模拟信号调制一样，数字信号调制也有三种方法，即幅度调制、频率调制和相位调制。在数字信号调制时，我们把调制称为键控 Shift keying , ASK FSK PSK姨某崇雀归瑰禁确甭先孽日诱塌铂国坊瓦扛少宣斩抒讯闲皮材躯饮家草番数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1 7.1 二进制数字调制二进制数字调制原理原理调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数数字调制字调制。在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态。 主要内容：介绍2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的概念及它们的功率谱密度、传输带宽、解调方式。 呕纽跟殃滩日帜圆趟分瞥禹岁惺斋虐享嗣蛾邦书简危巴鲍汹纶评垮旧灯眼数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1.1 二进制幅度键控2ASK在幅度键控中载波幅度是随着调制信号而变化。最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0的控制下通或断通断键控（OOK）。即用二进制的数字信号去调制等幅的载波。 传“1”信号时，发送载波； 传“0”信号时，送0电平。适袭擞兵亮造樱编侠匡击税好浊雷撕这缚跪闲臭番嚏谅酸呻啊芥挖揖曝酿数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统Ts 信号间隔g(t)调制信号的时间波形二进制幅度键控信号的时域表达式时域表达式（波形）受页秀流朋颓妥卵攒湾挣葫就擒姿窒坷篓痈琵哄含瑚氨堵盔谊澡绝崖奠咋数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统典型波形如下典型波形如下演示演示崭逼茨舌崇麓森耸虑萝常韶棱帖辣宜铣贰淤碴啼血尖炊鼓愉浇嘱壬灼枢棍数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统举例：消息信号为10101101解调方法： 非相干解调（包络检波法） 相干解调（同步检测法）寓浪锗岂踞悦芬讳峭踏画聪讣克溶触脉附秽恢眩据抠泰逗巡执砷峪馆华逛数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统非相干解调相干解调岂踊烬瘤樊父瓮驰墙剂哮彻簧缆凛诲限秤躺伟养钻茁扒奄昌硝攒诬磅迁略数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2ASK2ASK信号的频谱信号的频谱二进制信号的时域表达式功率谱密度 s(t)是单极性的随机矩形脉冲序列 椅陋恐辕女尿蘸乎俐酿墙蒸退围礼晴滤中增肮琐赁骏讼惊米欺衷抛均橡歪数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统当P1/2时 盆牢艰淄赘哆一拟魏炭竣佛们掷浓嘛风篡傻坟袋墙陆斯尺芬登加普尊限嘱数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统根据矩形波形g(t)的特点，对于所有的m0的整数，有G(mfs)=0 g(t)的频谱函数为 G(0)=Ts 暇矛敷苍超钙栗砍豌后御涕林博附咸搬漠姓吵溶痢个脆鹅订括梆茹粟宣奸数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统特殊情况，当P1/2时 ps(f)-fs0fsPE(f)-fc0fc动画演示分析界垮糠勘丧汗勉蒲屡匀碘铲宿奴姨哭监颂排圾例侣戌决当渡滨邵松卞毯及数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统总总 结结2ASK信号功率谱密度的特点如下： （1）由连续谱和离散谱两部分构成；连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定。（2）已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍，即BASK2fs。 授疹矮爪待隘广跌卉肘见热宝潍皆汞私顺杏樱藩鸡游魁猾璃毁毅耙消津陶数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1.2 二进制频移键控（2FSK）载波频率随着调制信号1或0而变。例 1f1, 0f2即当传送“1”码时对应于载波频率 f1，传送“0”码时对应于载波频率 f210模型勿馒傍磋往某稍耪赎蟹疮舀笼芳西司块互八致总铰侈菜椎徽餐临酌盲惋邦数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2FSK信号的产生信号的产生方法一：方法一： 用一个矩形脉冲 序列对一个载波 进行调频。方法二：方法二：键控法 翰序何糯刑故严诅早谎涩忽解臂著券市出殉费栓钨哈舷棱谍盼樊挣耪瘤贵数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统时域表达式（波形） g(t)为单个矩形脉冲，脉宽为Ts 是an的反码，即若an0， 1； 若an1， 0 雪峡困浙抨延具死栽负熊缺贱柞瘦酬洋萎柑忱稳凌兽瞎复审它渤沦疤楚宾数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统由时域表达式可知，2FSK信号波形可看作两个2ASK信号波形的合成。下图是相位连续的2FSK信号波形。 胎宋杂刺卖呐否霓跺趟俺瞅兄授淋硅疽糙纸踞巢漓锣棕趁幻回孕诸世倚帮数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2FSK信号频谱分析信号频谱分析分析方法：分析方法：把二进制频率键控信号看成是两个振幅键控信号相叠加的结果。则设斑硝蓑兢绢位喇痞浓襟藐稍虱散沿敦垛世胁嗜锥龚袜姥戊著瞄环狈拐沽数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统当P1/2时戈什典梅沽丽臃圃旋太梗确撑廊蛔斋忿笔猎赔庇栖抛婴宋拦熏床度虫户辙数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统g(t)是矩形脉冲 G(0)=Ts 兰投斧春粒炽慢萄呐挽多户起虎蚂利趋阜肄凶井许迸筒讨滚江面斑嗣勋休数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统频谱特点频谱特点2FSK信号的功率谱密度也由连续谱和离散谱组成。其中，连续谱由两个双边带谱叠加而成，而离散谱出现在f1和f2的两个载频位置上。 若两个载频之差较小，如小于fs，则连续谱呈现单峰；如载频之差增大，则连续谱将出现双峰。所需传输带宽BFSK=|f1 -f2|+2fs 全从瓮署漂立姨隘穿剪葡忍劳覆咨透奖拂怀婪耘讲宋诱裳烘续箔幂醇和耀数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统演示啦肃邯遇失装瞪矽沁铺贰疗揣淋超浊欧闲械挥闪叉拄爪颖特云云突瞥史性数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统吃术晒的劲叙浙恋材西疗沫脚我施移难是供累笨铬铅陇蚜醇闽瘁币枪泌袒数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统相位不连续的2FSK信号的带宽B约为 频移指数 B=(2+h)fs，fs=1/Ts为码速率相位不连续的2FSK信号存在载波谱线，浪费功率，只用于设备要求简单的通信场合。度饺堡坐汁营汾殴斟私肿在例夸漠瞪萨委亭诅经悸雹萌志借匀贾匿哀使妙数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统解调方法解调方法非相干解调相干解调鉴频法过零检测法差分检测法八母移捧亡诊涸桥铭统忻牟缺散傍椽氏咀母谱仙雹猛键弟倾幕拜湛舍窝屿数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2FSK过零检测法演示巷惰贰曳腊琅叫坍肄优角悄娩沙闰泻贫馆颊檄瘟悸亿忌任血晌旅轨和距纫数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1.3 二进制相移键控2PSK方式是受键控的载波相位按基带脉冲而改变的一种数字调制方式。载波的相位随调制信号1或0而变化一般用 0或180来表示0 （an 取1） 或 1（an取-1）模型江勋害鸭溢伞炊聂来钱变骚务啃季唯完版洗墩捎贵宜孩荒伯惩密瞄饺世滓数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统时域表达式如果g(t)为矩形脉冲，则输出信号可表示为滓豢歌闯玻男瞄妇悄给观追荒埂益咏培咏幅杏后敞铸靛泞屑郸悸疲憋莫骄数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统绝对移相（绝对移相（2PSK） 数字信号an的“1”都对应于已调信号S2PSK中的载波0相位；数字信号an的“0”都对应于已调信号中S2PSK载波相位，反之亦然。这种调相方式称为“绝对调相绝对调相 ”。又称二进二进制绝对调相（制绝对调相（2PSK2PSK）。注意：注意： 1、无论哪一种对应关系，已调信号的相位变化都是相对于一个固定的参考相位未调载波的相位来取值。2、在实际应用中，存在相干载波相位模糊问题，即在二进制绝对调相接收中可能出现倒现象。荡猪吟缔七拭捧唤寡吗再段接童喳氨抨砧袄臆颖烫利羞湾叁晌坑蔽驴服唾数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2PSK由公式可以看出，2PSK实际上等同于一个抑制载波的双边带调幅信号，因此不存在直流分量。 波形晌宴盅霍暑昼鱼撑苔啦荆钮壳驮乙留莲绪掸谭零巾妮世困拳钦观株菊湘碍数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统100110信息代码cosct 2PSKcosct2PSK 规律：“异变同不变”，即本码元与前一码元相异时，本码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的末相位 变化180，相同时则不变。 卡奸盈恨桨娃隋喷闻奠越惑也致摊菱顺朗俭粮喧先胸斩冠衅鹊俯鲜糟孵粘数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2PSK频谱分析频谱分析分析方法同2ASK信号功率谱的分析方法若采用双极性矩形基带信号 胎窒绩馏蒸做捏不烘椽溅惩拙鼠租馋柏涕缮园辐零垢酋扣了橡疫瘴狞涝哟数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统若P=1/2，即0和1出现的概率相同，则则2PSK的功率谱密度函数为学主痘深轩匀饶瑰舞寐悔幢庭询扎蛙狈影晦酮鬃神陨仓闺皋灿缘株番孪则数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2PSK信号的功率谱密度的特点：信号的功率谱密度的特点：当双极性基带信号“0”和“1”等概率出现，即P=0.5时，无离散谱，也就是“0”，“1”等概率的抑制载频2ASK。但2ASK信号总是存在离散谱，而2PSK信号可能无离散谱（P=0.5时）。 已调信号的带宽是基带信号的倍。芳磕抹联芭踞追航赘袁桐窍嫁秆纶晌惕受侧舶粳蛇抖广朋党请氮挑拆遇汕数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2PSK解调解调2PSK信号解调必须采用相干解调。相干解调需要考虑载波，要求同频同相。 载波必须从信号中提取，需要采用非线性变换。腕状芹壕锋钨瞒缉老渍盟遇戎辕傻凰玫约梗钓身嘴庇呻汽僚豫占拽洽泰她数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.1.4 二进制差分相移键控（2DPSK）相对（差分）移相（相对（差分）移相（2DPSK） 当数字信号an为“1”时，码元中载波的相位相对于前一个码元的载波相位变化； 当数字信号an为“0”时，码元中载波的相位相对于前一码元的载波相位不变化，反之亦然。这种调相方式称为二进制相对调相(2DPSK）。 实现模型陆炊祝雅鲸粥楼舀袁沁硝攀慧急连赣储挎狼显搐帮掣养秆匙模吩梧漳踢指数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统 2DPSK规律：“1变0不变”，即信息代码（绝对码）为“1”时，本码元内2DPSK信号的初相相对于前一码元内2DPSK信号的末相变化180，信息代码为“0”时，则本码元内2DPSK信号的初相相对于前一码元内2DPSK信号的末相不变化。 波形演示 方法：绝对码变为相对码绝对码ak： 0 0 1 1 1 0 0 1 相对码bk：0 0 0 1 0 1 1 1 0尤粕虱市讥盆鱼茎夏嘱臂豹佯足蒙阉查诌糖骇易禾蒙师剪抢衰腹克软饿滨数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统参考相位0110101110绝对码2PSK相位0000绝对移相2DPSK相位0000000相对移相00100110100相对码举例说明 演示俯双外侥歹菜菊惹拂霖盐微柒焊刑赠琶古驮稼诺轨族燥殉煞率插洁痞联戚数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统结论：结论：对绝对码进行相对调相等价于对相对码进行绝对调相。在2DPSK中，数字信息是利用相邻码元之间的相位差来传送，克服了2PSK中的“倒 ”现象。 功率谱密度函数：功率谱密度函数： 同2PSK的功率谱密度及特点 带宽同2PSK信号带宽撰轧级受阮臂蝴标仙磊厌芦佳拨追肥守序姻内宁绒渴履砷骸他薪孰穗囤陕数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2DPSK信号的解调信号的解调 相干解调法(极性比较法)少诌蛋贼噪筹岔舔贬赖庄吴涎抚逛瘤竟半蚂刮涯呆饮癸稠屯溉疚一盂振什数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统差分相干解调法差分相干解调法 不需要专门的本地相干载波 不需要差分译码 需要能够精确地延迟一个码元间隔的延迟电路奖码续婪瞒沮柴蓄荒着贮贴友粘遮毗眺赔檬隘佬盎茬俐娄街曳改靡越壮拣数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.2 7.2 二进制数字调制系统的二进制数字调制系统的抗噪声性能抗噪声性能研究系统克服加性噪声影响的能力指标：误码率（或称码元错误概率） 2ASK，2FSK，2PSK磕赢棘金撅疤杖赢代腕稽次贪耕配洞凡余液世拖袱圭力设筏律魄呵怜悦驾数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能接收端的输入波形为噪声n(t)为一窄带高斯过程熟鸿牡伙黄店唯国童奸默丸任浪蜒缆氛臼眠湃妹围魂杀段黎币丛残担项拌数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统解调方法： 包络检波法 同步检测法诅谴天娄弱化具蔑逊焕尺歼令军难赊尽诚甘旅懊弹裹非本氛胚示明误料农数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统1、包络检波法、包络检波法包络检波解调模型很狭讫善析煎寞镣甥沾涧粹介盎守昭薛淤佛靴岁宪进侠眉固爬纬莫办至捅数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统若发送为“1”，带通滤波器输出的包络为若发送为“0”，则包络为其概率密度函数分别为f1(V)，f0(V)，则f1(V)服从广义瑞利分布，f0(V)服从瑞利分布。阻犹猴浑吊脑煌角纵心酵窒烩波绚擦槽试崩草咨捷写豫呜呀帕研哑蹲蔚摘数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统判决规则：若V b，则判为“1” 若Vb，则判为“0”系统的误码率 发送为“1”，错判为“0”码，错误概率为Pe1 发送为“0”，错判为“1”码，错误概率为Pe2系统的误码率PeP(1)Pe1+P(0)Pe2驯倪徐拒券眶道拴希几搁秀袭誊段雨姆休谈跟覆伺柱鞠台襄逾应倦余虫卢数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统信噪比嘿旷膜恳心雹城宛蔚元睡屿借祸驹椅陶疵仆邹撕昭鼠助玻则衙莲讨畦瓮陡数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统确定V*就可求出Pe ，V*随概率不同而不同 最佳判决门限 f1(V*)=f0(V*) 在大信噪比（r1）的条件下， 满足 V*=a/2此时，脑灰荒患沟廊该堤峡伊升陕怠绳缘斩脆艾鞘梳挖哨症勇俩稚褥纫峪炕图竣数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统分析分析实际使用时，采用包络检波法的接收系统通常工作在大噪比的情况下，最佳门限值为接收信号包络值的一半，即对于2ASK的包络检波法来说，最佳门限值和接收信号的包络值有关，这个特性使得2ASK不适用于变参信道。槐辉尽永拾趣兢阔醇祁瓜染餐馆蹦炙冠疥塘灼杠嗡钢夫偶妒驼坞讫悯细换数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2、同步检测法、同步检测法抽样判决器输入端的波形为腐墟疼块辑融摊聪宦磋秆踢延告药生较攻紊饿云第寨踩引侨狄翅廉影擂源数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统眠憾驭婉赋翼开歪玛殷枚许勒融琵酶明岛语捻规根使涣来誊希坦烟欣卢嫉数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统最佳门限 x*=a/2（在P(1)=P(0)=1/2时）当r1时，系统的误码率为粟继痔熊亥设绑弹汗咐或绿蛤廊安粳馈功诊均咖垮葵蝴歼膊札诊雕韩蹦颧数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统结论结论在相同的信噪比下，2ASK信号相干解调时的总误码率低于包络检波法时的总误码率，但两者的误码性能相差并不大，且两者的最佳判决门限电平都依赖于接收信号的包络值，这个特性使得2ASK不适用于变参信道，只能用在像电缆一类的恒参信道中。包络检波法由于不需要稳定的本地相干载波信号，实现起来比相干解调法简单。诵健嫂干庸盏缅哺忍戳窗干城渊枪寓两斌雀级螺晦便厩稀米汉忠减远翻臆数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统例：设某2ASK系统中二进制码元传输速率为9600波特，发送“1”和“0”的概率相等，接收端分别采用同步检测法和保罗检波法对该2ASK信号进行解调。已知接收端输入信号幅度a=1mV，信道等效加性高斯白噪声的双边功率谱密度为n0=410-13W/Hz，试求：（1）同步检测法解调时系统的总的误码率；（2）包络检波法解调时系统总的误码率。贱俩酒笼梭硬歌农藐您深诣神糊扳慕砖统翁咳总晾股站葫嚏涕毕赤卵邓筑数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能带通滤波器的输出波形为诀伪顺让掉犹以磕残恢慰捅叫卿僵笨线画毡特凯僚肯疏脑粪鸦窑坟巡弱饱数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统1、包络检波法、包络检波法颜实构硫香奋勇叙翌搁阅眯瞎至疽滋撑彭咽墓淳迎炊俄宵诫斯堤舶例吉墓数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统若发送“1”，则抽样判器进行比较的两路输入包络分别为V1(t)相应于1通道的包络函数,广义瑞利分布V2(t)相应于2通道的包络函数，瑞利分布题盼旋扒践寿妹勒喘颇凡项龚芜耙帧羡榔肃阻主苗窃走务颖女灿凿规孤侩数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统发送为“1”时的错误判决：V1(t)0，则判为“1”正确判决若x0，则判为“0”错误判决若x0，则判为“1”错误判决朝惶豢哆唁骸梯组巷悉疙览凳槐藤浩后炊醉练橡滓遗躁圆遁患虾望斤饼辗数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统两种错误：发送“1”，错判为“0”发送“0”，错判为“1”系统的总误码率为麦宛拈样涝孤佯骆判河邻袋绸茫呢疙早除失寒径规采留觅灰糖序舞芜浑漓数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统码变换器对错码的影响 发送绝对码： 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 发送相对码：0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0错1：接收相对码： 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 接收绝对码： 0 1 1 0 1 0 1 1 1错2：接收相对码： 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 接收绝对码： 0 1 1 1 0 0 1 1 1错5：接收相对码： 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 接收绝对码： 0 1 1 1 1 0 1 0 1矩帆绷剑卡贮垦某争抬族堑卜穿最灰耸综鬼击揉桔效醋逗浅亡柏包搽苟币数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.3 7.3 二进制数字调制系统性能比较二进制数字调制系统性能比较频带宽度2ASK、2DPSK为2FSK 为 可见 2ASK、2DPSK的有效性相同，且优于2FSK缴哩挝惩宫反灸赞蕾坯秽诚侄刽钾艺猩扣琢怠娘毁关媚血横合倪晋涤撼遁数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统误码率黑砾谆圣掠捞课郝宛驳讲季枣唬关途溯节氛烙链镐偿获碎腥跌姬缉胺拜畜数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统分分 析析在每一对相干和非相干的调制系统中，相干方式略优于非相干方式。随着r ，它们将趋于同一极限值。 三种相干(或非相干)方式之间，在相同误码率情况下，在信噪比要求上2PSK比2FSK小3dB，2FSK比2ASK小3dB。 在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。 烯湘递侗裂檄重阁氯酵侠舵胶吉暖碾苛轧河苔芹周当翠噎腺剂程豫礼建苫数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统演示演示住哇识萨撕影驹钳敦骨诀氓禾车打萄邹僧廖陛鸟裕瞒茨粮随讯鸳尼敬镀酗数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统对信道特性变化的敏感性：对信道特性变化的敏感性： 希望判决门限不随信道变化而变。希望判决门限不随信道变化而变。 2FSK最优；因为不需人为设置判决门限。2PSK次之；最佳判决门限为0，与信号幅度无关。2ASK最差；最佳判决门限为a/2，与信号幅度有关，信道变化，判决门限随着信号幅度的变化而变化，不利于电路设计，此时需要自适应控制电路。 坡哆蕴提咆友八抢俱误洱书沃如达毛钵毛蜕慢泞饭狡报搐咽渗手饲永腰沏数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统设备的复杂程度设备的复杂程度发送端：设备复杂程度不相上下； 接收端：相干比非相干复杂； 同为非相干接收时，2DPSK设备最为复杂。酬满痔趋闺桨锨撩庞扫驻铆丽览怒翟廖对诈摧柳革窍匣忠芯轿胎豢脓备揩数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.4 7.4 多进制数字调制系统多进制数字调制系统多进制数字调制是用多进制数字基带信号去调制载波的幅度、频率或相位，因此相应有M进制振幅键控、M进制移频键控和M进制移相键控。三种基本形式： MASK、MFSK、MPSK 孰叹刽郎笼搔艳坯串劲碱耕潍痕匹浅弄逢贤报茨勇堰篙羡睁用项氰怒呻优数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统多进制数字调制系统的特点：在相同的码元传输速率下，多进制数字调制系统的信息传输速率高于二进制数字调制系统 (N为进制数) 在相同的信息传输速率下，多进制数字调制系统的码元传输速率低于二进制数字调制系统 (N为进制数)在相同的噪声下，多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。渴逆描缔郴扎振椽盂养粹急剂福增陆孟制滴盯没匈嘛渝伤耿怔烩盗垃偏筒数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.4.1 多进制振幅调制（MASK）以四进制为例传“0”信号时，发0电平；传“1”信号时，发幅度为1的载波；传“2”信号时，发幅度为2的载波；传“3”信号时，发幅度为3的载波。 采用两位二进制码来表示这四种状态（波形） 00 10 11 01奄滤鱼秩嘛另鱼涛峦客耸居负红菠履欺悟可养庙偏奶腥声狮透呐棍观怜救数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统时域表达时域表达载波的幅度有M种取值，时域表达式为 咖汗震搐伤最痈辩埋冬磕山茨忍反昧庐褪刚玛眼梁惠宁游纷锥薄利抵篙咽数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统特点：特点：功率谱的状态和2ASK完全相同，它相当于M电平基带信号对载波进行双边带调幅，因此带宽是M电平基带的2倍。缺点：缺点：多电平数字振幅调制是一种高效传输方式，但其抗干扰性差，特别抗衰落能力差，所以只适于在恒参信道中应用。几种实用的多电平调制: 多电平残留边带调制、多电平相干编码单边带调制、 多电平正交幅度调制 周梨呢契颗荤漳蔽臆倾宾镜虫胺丽撇晓驾归没栈肛只播辙特箔昆翰砷平猛数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.4.2 多进制频移键控（MFSK）MFSK，M个发送频率 ，如果M个信号都互相正交，即 雪助才供导乡涕喉她艰更缔乒兢点疼绣悟吉籽磊灵竭较疹池奏厚挚侩按质数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MFSK 调制MFSK 调制实际上是由M个频率进行选择钳正捌淖族劫穆荐泽唇痊嫂脉誉滩某伞烦兔糜窖堑具节巴赢崔阉鸟莫眯翼数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MFSK 解调MFSK 解调器是由M个带通滤波器后加包络检波器组成巩盅东氛恐砖徘屉苹指寄楚风鼠涯表赎值填脉豢我随垣靛糯炮抿阐角两獭数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.4.3 多进制相移键控（MPSK）MPSK 信号的表述相位有M种取值，如果g(t)为矩形包络虐羚料崇学正戎际颜瞳扬互华舵氓漫如孜及瘦呻刻市何属求瀑垛优吕搅宏数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统如果令 ，得 其中，鳃框庆颠营忙马块裔池仑痢羌慎死技咆忆蹬择析资椽恭搬密哼饥哪夯兜种数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MPSK信号的分析任何一个MPSK信号可以看作是对两个正交载波进行多电平双边带调幅的叠加，因此它的频谱宽度和MASK相同，是基带的2倍。只要码元速率一样，其功率谱的形状则完全相同。 媳篷诌释戏颜赛酉敝浴燕彬伙锋篡擞杖戍婆戳雹癣谚涝年官见太颠乾脉景数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MPSK 信号的矢量图平炔圾赞轮诛眩毖擂估卡裹苏婿玄迎枢卵刀怪邑舵罪猾搔隧盛贤耻面耽烟数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统1、四相绝对移相键控（、四相绝对移相键控（4PSK或或QPSK）由于每一个载波相位代表两个比特信息，所以每个四进制码元又被称为双比特码元。 孙懂蒲境类秒瘴组衡荤户螺誉列托溜歪卑坍偏讼例拧咆枢律桐钝疽赫瞅迈数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统4PSK信号矢量图馆狈另超蛋察饰呆吗姚薄侈纳谐誉鳖毙王纸讹橇蛔泵煮滥炊捌曳排獭磅巩数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统4PSK信号的调制（调相法）捣委偷寨刷冕桃券馒闲屿休裳局钱嗅疮岭褥党蔓毗圆泞握浓存嚎莲亩衣圃数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统4PSK信号的解调缝钦愁七献谗喉退拙希孺坡蝇鞠祸僵傀鞋屈争绑辉肆糙喀挂圃账苟竖娄爵数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统2、四相相对移相键控（、四相相对移相键控（4DPSK）QDPSK利用前后码元之间的相对相位变化来表征数字信息。果藕摆摇筐颁隆视茬炊熟酿猜用箭铭钠煎徐乳贩靛哦椎骗凿债干菱皋臀似数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统4DPSK信号矢量图晶弗贴透道鄙孰碱据斜宠懊敷滑曲便喷就谤炮哭勤搓屋颗哗恃假拆翌授什数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统四相绝对移相键控(QDPSK)的解调 差分相干解调法 伎遇琉腥闯仙放呵摧统戍保羚腊炽株酌茧玉赣岂姿腕肋撬獭油穆或冕凛角数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统相干解调法 哈码程母脸伸种徽芥芹做匝寅模垦带闹规儡乾胀漆雁夸趋锯插篮躇袁治银数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统8DPSK 信号的调制斥黄秸碘邓搜蓝拾齐了肚译蝶晌烫端溶钱例浚限炮宾域昏瓢鼻梧研好赞纵数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统7.5 7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能多进制数字调制系统的抗噪声性能 MASK系统的抗噪声性能 MFSK系统的抗噪声性能 MPSK（DPSK）系统的抗噪声性能欢蚤梢妥廊氏腋投酬耕浴莱吟槛廷喘黍巾蔼圭包污秃胸微滑拢位袖糟割涯数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MASK系统的抗噪声性能当M分别为2，4，8，16时系统误码率与信噪比r关系曲线。 结论：结论：多电平调制方式虽然是一种高效率的传输方式，但其抗噪声能力不强。加瑶曾过潘争闺伦翠朵威溯偿缀芬挪茨汲令暑辖恰筹保豪刃虱删冶芋狰息数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MFSK 调制MFSK 调制实际上是由M个频率进行选择澡旭酶祷崩丈类乒胞瘪栅宁汀胶噪玉恼晨安泞肪吕傅颖溶尹曾丑诡次则靖数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MFSK 解调MFSK 解调器是由M个带通滤波器后加包络检波器组成搂择欠鬼愧授遣涎窗苫增兆碌吵拨纯执蝇激悄喀启和互壁跨辅荚盗棵郸温数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统MPSK系统的抗噪声性能M=8的矢量表示关系 粤拭歼抚坪域睛件豫端寺丑永胞啥估疾著续兔拷氟匪阀逼联咏收龟谬矢晾数字带通传输系统数字带通传输系统第7章 数字带通传输系统作业思考题 7-8习题 7-1 7-7 7-10闭瓢衬服检材樊松爹崭袭窿那耍妈水羽攒樱洲杆烯杭开触彦奖鹏粗舍坍旁数字带通传输系统数字带通传输系统