第七章數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)_第1頁(yè)
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第七章數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)發(fā)送端將消息轉(zhuǎn)換成通信硬件能夠接受和易于傳輸?shù)男盘?hào),共要經(jīng)過(guò)四個(gè)過(guò)程:(1)第一,把各種信息用二進(jìn)制表示。包括字符編碼(ASCII)、PCM編碼等。(2)第二,把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)(電信號(hào)),即碼型編碼。(3)第三,差錯(cuò)控制編碼。(4)第四,基帶信號(hào)變成頻帶信號(hào)。7.1引言基帶傳輸和頻帶傳輸

當(dāng)二進(jìn)制編碼的“0”、“1”符號(hào)用電脈沖的“正”、“負(fù)”表示時(shí),形成的是基帶信號(hào)。將基帶信號(hào)直接在信道中傳輸?shù)姆绞椒Q(chēng)為基帶傳輸方式。把數(shù)字信號(hào)調(diào)制成不同頻率的信號(hào),再進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ǚQ(chēng)為頻帶傳輸。它是把進(jìn)行完差錯(cuò)編碼后的信號(hào)再一次進(jìn)行編碼,我們稱(chēng)之為第4次編碼。

為什么要要把基帶信號(hào)變成頻帶信號(hào)?

天線(xiàn)f復(fù)用當(dāng)基帶信號(hào)為連續(xù)1(或0)時(shí)會(huì)有直流成分產(chǎn)生。用頻帶傳輸能消除DC成份。

(大多數(shù)通信信道具有帶通特性,無(wú)法傳輸直流信號(hào))調(diào)制器:將原始基帶數(shù)字信號(hào)頻帶信號(hào),適合于在信道中傳輸基帶數(shù)字信號(hào)輸入調(diào)制器信道解調(diào)器基帶數(shù)字信號(hào)輸出噪聲頻帶信號(hào)在信道中傳輸解調(diào)器:將頻帶信號(hào)基帶數(shù)字信號(hào),適合于用戶(hù)接收數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的分類(lèi)數(shù)字幅度調(diào)制技術(shù)幅移鍵控(ASK:AmplitudeShiftKeying)數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)頻移鍵控(FSK:FrequencyShiftKeying)數(shù)字相位調(diào)制技術(shù)相移鍵控(PSK:PhaseShiftKeying)調(diào)制理論基礎(chǔ)調(diào)制:就是用欲傳輸?shù)脑夹盘?hào)去控制高頻簡(jiǎn)諧波或周期性的脈沖信號(hào)的某一參量,使它們隨f(t)線(xiàn)性變化。通常把原始信號(hào)稱(chēng)為調(diào)制信號(hào)或基帶信號(hào);把高頻簡(jiǎn)諧波或周期性脈沖信號(hào)稱(chēng)為載波信號(hào),起著載運(yùn)原始信號(hào)的作用Acos

;把調(diào)制后得到的信號(hào)稱(chēng)為已調(diào)信號(hào),顯然已調(diào)信號(hào)中攜帶有原始信號(hào)中的信息。調(diào)制定理調(diào)制定理:基帶信號(hào)f(t)和載波信號(hào)cos(w0t)相乘得到已調(diào)信號(hào)f(t)cos(w0t)的頻譜和原始信號(hào)f(t)的頻譜F(jw)之間有如下關(guān)系:調(diào)制定理調(diào)制定理時(shí)域頻域結(jié)論調(diào)制定理表明:將基帶信號(hào)f(t)乘以余弦信號(hào)cos(w0t)對(duì)應(yīng)于在頻域中把f(t)的頻譜F(jw)能量等分成兩部分(幅度為原來(lái)1/2)并把其中一部分沿頻率軸右移w0(正),另一部分左移w0(負(fù)),如圖所示:-Wm+Wmf(t)F(jw)1-W0+W0-W0+W01/27.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理2ASK2FSK2PSK7.2.1二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制(2ASK)數(shù)字幅度調(diào)制:用數(shù)字基帶信號(hào)去控制正弦載波的幅度,使載波信號(hào)的幅度隨基帶信號(hào)的變化而變化。1.2ASK信號(hào)的產(chǎn)生2.2ASK信號(hào)的解調(diào)3.2ASK所需帶寬2ASK信號(hào)的產(chǎn)生基帶數(shù)字信號(hào)(單極性非歸零矩形脈沖):2ASK信號(hào):2ASK信號(hào)的產(chǎn)生正弦載波信號(hào):f(t)=Acos(w0t+θ0)一般θ0=0便于分析幅度載波an=0an=12ASK信號(hào)的時(shí)間波形ASK仿真波形二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的帶寬B2ASK是基帶信號(hào)波形帶寬的兩倍,即B2ASK=2B=2fs=2/Ts

基帶信號(hào)帶寬為fs(碼元速率)(因?yàn)轭l率為負(fù)無(wú)意義)2ASK信號(hào)功率譜由離散譜和連續(xù)譜組成G(t)矩形脈沖功率譜密度數(shù)字基帶信號(hào)功率譜密度2ASK已調(diào)信號(hào)功率譜密度(1)乘法器法(圖a):平衡調(diào)制器(2)通斷鍵控方法(圖c):OOK(On-OffKeying)~wm(t)m(t)乘法器BPF本地載波:Acos(w0t+θ0)LPF:lowpassingfilterHPF:highpassingfilterBPF:bandpassingfilter2ASK信號(hào)的產(chǎn)生(a)(c)(b)(d)乘法器法(圖a):平衡調(diào)制器載波基帶信號(hào)開(kāi)關(guān)旁邊并聯(lián)電容起什么作用

應(yīng)該說(shuō)主要是為了在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)減少開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間形成的電弧。開(kāi)關(guān)閉合時(shí),則沒(méi)有消除電火花的作用。

因?yàn)殚_(kāi)關(guān)所接的電路中,常常都屬于感性負(fù)載,感性負(fù)載在斷電時(shí)由于電流不能突變,因此會(huì)在斷開(kāi)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間形成的電弧,這個(gè)電弧一方面對(duì)觸點(diǎn)造成損壞作用(容易拉成毛刺),一方面影響電路的斷開(kāi)時(shí)間,加上電容后,由于電容兩端電壓不能突變,使觸點(diǎn)兩端的電壓也不能突變,因此就沒(méi)有火花形成,起到保護(hù)觸點(diǎn)的作用和及時(shí)斷開(kāi)電路的作用。變壓器是感性器件,開(kāi)關(guān),感性電壓,小C解調(diào):從已調(diào)信號(hào)中檢出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)或檢波。2ASK信號(hào)的解調(diào):即由已調(diào)信號(hào)二進(jìn)制基帶信號(hào);解調(diào)的方法有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方法。(1)非相干解調(diào)方法:包絡(luò)檢波法包絡(luò)檢波:調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線(xiàn)形狀與調(diào)制信號(hào)一致。只要能提取出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線(xiàn)即能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。這種方法稱(chēng)為包絡(luò)檢波。2

2ASK信號(hào)的解調(diào)2ASK信號(hào)的解調(diào)定時(shí)抽樣輸出基帶信號(hào)2ASK信號(hào)包絡(luò)檢波原理框圖抑制噪聲BPF包絡(luò)檢波器抽樣判決器LPF輸入已調(diào)信號(hào)取出基帶脈沖信號(hào)把取出的基帶脈沖信號(hào)還原成原始基帶信號(hào)抽樣判決器在定時(shí)脈沖的控制下,對(duì)LPF輸出的信號(hào)進(jìn)行抽樣,當(dāng)樣值大于判決門(mén)限里,判為“1”,反之判為“0”。包絡(luò)檢波器ab包絡(luò)檢波器優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單、便宜、效率高、穩(wěn)定性號(hào)但是:不適用于高速數(shù)字傳輸系統(tǒng),因?yàn)楦咚贁?shù)字信號(hào)碼元較窄,無(wú)明顯包絡(luò),則必須適用相干解調(diào)法。(2)相干解調(diào):同步解調(diào)法:BPF乘法器抽樣判決器LPF定時(shí)抽樣輸入已調(diào)信號(hào)輸出基帶信號(hào)相干波發(fā)生器2ASK信號(hào)的解調(diào)特點(diǎn):接收方需要產(chǎn)生一個(gè)與輸入已調(diào)信號(hào)同頻、同相的本地相干載波信號(hào)。m’(t)2ASK信號(hào)的解調(diào)同頻、同相,設(shè)備復(fù)雜度高,抗噪性能差相干解調(diào)法相干解調(diào)法需要相干載波與已調(diào)信號(hào)嚴(yán)格同頻同相,設(shè)備復(fù)雜度高,抗噪聲性能差,實(shí)際應(yīng)用不多。2ASK功率譜密度

二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的帶寬B2ASK是基帶信號(hào)波形帶寬的兩倍,即B2ASK=2B=2fs=2/Ts

基帶信號(hào)帶寬為fs(碼元速率)(因?yàn)轭l率為負(fù)無(wú)意義)2ASK信號(hào)功率譜由離散譜和連續(xù)譜組成2ASK信號(hào)功率譜由離散譜和連續(xù)譜組成由于2ASK信號(hào)含有大的載波分量,浪費(fèi)能量,因此它的功率利用率很低。改善:采用抑制載波的雙邊帶調(diào)制DSB-SC

將基帶信號(hào)采用雙極性矩形脈沖序列,使已調(diào)ASK信號(hào)頻譜不含載波分量對(duì)于信號(hào)的頻率具有選擇性的電路稱(chēng)為濾波電路,它的功能是使特定的頻率范圍內(nèi)的信號(hào)順利通過(guò),而阻止其它頻率信號(hào)通過(guò)。通常,按照濾波電路的工作頻率為其命名,分為:低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)、帶阻濾波器(BEF)和全通濾波器(APF)。補(bǔ)充知識(shí)_濾波器低通和高通濾波器:設(shè)截止頻率為fp

,頻率低于fp的信號(hào)可以通過(guò),高于fp的信號(hào)被衰減的濾波電路稱(chēng)為低通濾波器,反之,頻率高于fp的信號(hào)可以通過(guò),而頻率低于fp的信號(hào)被衰減的濾波電路稱(chēng)為高通濾波器。全通濾波器:對(duì)于頻率從零到無(wú)窮大的信號(hào)具有同樣的比例系數(shù),但對(duì)于不同頻率的信號(hào)將產(chǎn)生不同的相移。補(bǔ)充知識(shí)_濾波器帶通和帶阻濾波器:設(shè)低頻段的頻率為fp1,高頻段的截止頻率為fp2,頻率為fp1到fp2之間的信號(hào)可以通過(guò),低于fp1或高于fp2的信號(hào)被衰減的濾波電路稱(chēng)為帶通濾波器。而頻率是fp1到fp2之間的信號(hào)被衰減的濾波電路稱(chēng)為帶阻濾波器。帶通濾波器常用于載波通信或弱信號(hào)提取等場(chǎng)合,以提高信號(hào)比。帶阻濾波器用于在已知干擾或噪聲頻率的情況下,阻止其通過(guò)。補(bǔ)充知識(shí)_濾波器7.2.2二進(jìn)制頻率鍵控調(diào)制(2FSK)12FSK信號(hào)的產(chǎn)生22FSK信號(hào)的解調(diào)32FSK所需帶寬

12FSK信號(hào)的產(chǎn)生用數(shù)字基帶信號(hào)去控制正弦載波的頻率,使載波信號(hào)的頻率隨基帶信號(hào)的變化而變化,而載波振幅保持不變。調(diào)制方法:直接法和間接法。直接調(diào)頻法:m(t)直接控制振蕩電路參數(shù),改變頻率頻率選擇法:m(t)直接控制電子開(kāi)關(guān)切換載波直接法

直接調(diào)頻法是產(chǎn)生2FSK信號(hào)最簡(jiǎn)單的一種方法,它用基帶信號(hào)直接控制振蕩電路的參數(shù)(L或C的值)變化以達(dá)到改變頻率的目的。輸入基帶信號(hào)輸出已調(diào)波信號(hào)當(dāng)an=1時(shí),VD1、VD2截止,振蕩頻率由L和C決定;當(dāng)an=1時(shí),等效電路;當(dāng)an=0時(shí),VD1、VD2導(dǎo)通,頻率由L、C、C1決定。波形圖直接調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)相位是連續(xù)的頻率選擇法原理:用基帶信號(hào)去控制開(kāi)關(guān)電路的變換以達(dá)到輸出頻率變化的目的。適用于數(shù)字電路。實(shí)現(xiàn)電路。~w1m(t)~w2數(shù)學(xué)表達(dá)式頻率選擇法:原理圖如下:頻率選擇法是用數(shù)字矩形脈沖(基帶信號(hào))控制電子開(kāi)關(guān)在兩個(gè)振蕩器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從而輸出不同頻率的信號(hào)的方法。波形圖頻率選擇法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)相位是不連續(xù)的相位不連續(xù)會(huì)造成頻譜擴(kuò)展,浪費(fèi)頻帶資源相干解調(diào)法(1)先S(t)用兩個(gè)中心頻率分別為1和2的帶通濾波器把代表“1”和“0”的振蕩分離出來(lái),形成兩個(gè)不同頻率的2ASK信號(hào)。(2)再通過(guò)同步檢波器,經(jīng)抽樣判決電路比較兩路輸出、的大小,最終決定輸出是1還是0。若x’(t)<y'(t),輸出0;x’(t)>y'(t),輸出1。

相干解調(diào)法缺點(diǎn)需要從2FSK信號(hào)中提取相干載波,復(fù)雜,少用非相干解調(diào)抗干擾性不強(qiáng),但無(wú)需本地相干載波,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易。分路濾波解調(diào)法:用多路檢波器代替鑒頻器法過(guò)零檢測(cè)法差分檢測(cè)法最佳非相干解調(diào)法BPF抽樣判決器包絡(luò)檢波器抽樣脈沖輸入已調(diào)信號(hào)輸出基帶信號(hào)BPF包絡(luò)檢波器w2w1V1(t)V2(t)兩個(gè)中心頻率分別為f1和f2的窄帶濾波器的作用是取出頻率為f1或f2的高頻信號(hào)判決的準(zhǔn)則是當(dāng)抽樣值滿(mǎn)足V1>V2時(shí)判為f1頻率代表的數(shù)字基帶信號(hào),當(dāng)v1<v2時(shí)判為f2頻率代表的數(shù)字基帶信號(hào)包絡(luò)檢波器將各自的包絡(luò)取出至抽樣判決器,抽樣判決在抽樣脈沖到達(dá)時(shí)對(duì)包絡(luò)的取值進(jìn)行判決,BPF抽樣判決器包絡(luò)檢波器抽樣脈沖輸入已調(diào)信號(hào)輸出基帶信號(hào)BPF包絡(luò)檢波器w2w1(1)分路濾波解調(diào)法(2)最佳非相干解調(diào)法

當(dāng)已調(diào)信號(hào)中的兩個(gè)載頻的頻差較小時(shí),分路濾波解調(diào)法中的帶通濾波器不能很好的將信號(hào)分離,這時(shí)可采用最佳非相干解調(diào)法.

與分路濾波法相比,最佳非相干解調(diào)法將帶通濾波器換成了匹配濾波器,使它對(duì)2FSK信號(hào)有良好的分路特性,以消除兩個(gè)支路之間的相互干擾。匹配濾波器:動(dòng)態(tài)濾波器,當(dāng)輸入信號(hào)頻率與某一路濾波器頻率相同時(shí),該路濾波器的輸出信號(hào)包絡(luò)將達(dá)到最大值,而另一路濾波器的輸出信號(hào)包絡(luò)為零。

(3)

鑒頻器法鑒頻器的作用就是把輸入信號(hào)的頻率變化變換成輸出電壓瞬時(shí)幅度的變化,即鑒頻器輸出電壓的瞬時(shí)幅度與輸入已調(diào)波的瞬時(shí)頻率偏移成正比。鑒頻器可由一個(gè)帶微分器的包絡(luò)檢波器組成。A(t)2FSK信號(hào):經(jīng)微分器后幅度(4)過(guò)零檢測(cè)法過(guò)零檢測(cè)法是根據(jù)2FSK信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)數(shù)隨載頻不同而變化,通過(guò)檢測(cè)2FSK信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)數(shù)目來(lái)實(shí)現(xiàn)解調(diào)的方法。

電壓跳變處產(chǎn)生雙向尖峰脈沖單向尖峰脈沖矩形波防止幅度畸變?yōu)V高頻,取出DC分量(5)差分檢波法將FSK信號(hào)經(jīng)移相后的信號(hào),再與原FSK信號(hào)相乘,經(jīng)低通濾波得差分檢波法是基于輸入信號(hào)與延遲的信號(hào)的比較,由于信道上的延遲失真會(huì)同時(shí)影響二者,因此假設(shè)信道有嚴(yán)重的延遲失真時(shí),不會(huì)影響比較結(jié)果,此時(shí)差分檢波法性能比較優(yōu)越。2FSK信號(hào)的功率譜密度公式:B2FSK=|f2-f1|+2fs其中fs=1/Ts。

相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜示意圖7.2.3數(shù)字相位調(diào)制用數(shù)字基帶信號(hào)去控制正弦載波的相位,使載波信號(hào)的相位隨基帶信號(hào)的變化而變化,分為:絕對(duì)相位調(diào)制和相對(duì)相位調(diào)制。絕對(duì)相位調(diào)制:用載波的初相表達(dá)數(shù)字信息相對(duì)相位調(diào)制:用載波相位的變化值表達(dá)數(shù)字信息1.2PSK二進(jìn)制/二相絕對(duì)移相調(diào)制,用載波相位的不同值表示不同的數(shù)字信號(hào),如0相位表示1,Π相位表示0。2PSK信號(hào)波形圖(下頁(yè))矢量圖:參考相位0oΠ10二進(jìn)制信息1:相位00:相位ΠDPSK波形要看絕對(duì)碼,相對(duì)碼只是中間過(guò)程2PSK信號(hào)的產(chǎn)生:調(diào)相法:相位選擇法:m(t)

碼變換2PSKcos(w0t)單極性雙極性調(diào)相法2PSK信號(hào)的產(chǎn)生正極性時(shí)載波相位不變,負(fù)極性時(shí)載波相位相反~w0t倒相器m(t)0oΠ相位選擇法2PSK信號(hào)的產(chǎn)生預(yù)先產(chǎn)生兩種相位分別為0和Π的載波信號(hào),由基帶信號(hào)控制電子開(kāi)關(guān)接通哪一路的載波信號(hào)2PSK信號(hào)的解調(diào):相干解調(diào)法:2PSK信號(hào)的解調(diào)BPF乘法器抽樣判決器LPF定時(shí)抽樣2PSK信號(hào)基帶信號(hào)相干波發(fā)生器acbdfecos(w0t)2PSK信號(hào)BPF乘法器抽樣判決器LPF定時(shí)抽樣基帶信號(hào)相干波發(fā)生器acbdfe11010010cos(w0t)2PSK信號(hào)的解調(diào)(a)方框圖;(b)正常工作波形圖;(c)載波同頻反相工作波形圖BPTLPT 2PSK信號(hào)的解調(diào)關(guān)鍵是產(chǎn)生同頻同相的相干載波,而相干載波相位容易出現(xiàn)180o的倒相,即相位模糊,導(dǎo)致解調(diào)結(jié)果相反,因此很少采用,而經(jīng)常使用相對(duì)移相調(diào)制方式。2.二相相對(duì)移相調(diào)制(2DPSK)用前后相鄰碼元的載波相位變化來(lái)表達(dá)數(shù)字信息只要前后碼元載波相位的變化量不變,就能解調(diào)出正確的數(shù)字信息,避免了絕對(duì)移相中相位模糊的問(wèn)題。書(shū)上P121倒數(shù)第7,8行定義錯(cuò)誤,不是利用載波初相的相位差,假如一個(gè)碼元占3/2載波周期…{an}平衡調(diào)相法

碼變換2DPSK2PSK調(diào)制絕對(duì)碼相對(duì)碼2DPSK信號(hào)產(chǎn)生既差分碼:用比特開(kāi)始時(shí)刻電平的跳變來(lái)表示“1”每個(gè)脈沖代表碼元的值,前后脈沖之間互不相關(guān)。信號(hào)波形:2DPSK信號(hào)調(diào)制過(guò)程波形圖絕對(duì)碼相對(duì)碼載波DPSK信號(hào)101100100轉(zhuǎn)換2PSK調(diào)制解調(diào)極性比較法相位比較法(差分相干解調(diào)法):直接進(jìn)行前后碼元的相位比較。2PSK信號(hào)相干解調(diào)碼變換m(t)2DPSKLPF抽樣判決器m(t)2DPSK延遲Tsy1(t)y2(t)z(t)x(t)2DPSK信號(hào)解調(diào)相對(duì)碼絕對(duì)碼t10110ant2DPSK信號(hào)y1(t)ty2(t)tz(t)tx(t)t抽樣脈沖an′波形圖t101102PSK及2DPSK信號(hào)的功率譜密度2PSK與2DPSK信號(hào)有相同的功率譜。功率譜為

P2PSK(f)=B=2fs圖7-212PSK(2DPSK)信號(hào)的功率譜密度2PSK、2DPSK與2ASK信號(hào)帶寬相同7.5多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)

7.7.1

多進(jìn)制幅度調(diào)制技術(shù)

7.7.2

多進(jìn)制頻率調(diào)制技術(shù)

7.7.3

多進(jìn)制相位調(diào)制技術(shù)

7.7.4現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)

1抑制載波的雙邊帶調(diào)制(DSB)

2正交幅度調(diào)制(QAM)

3幅度相位混合調(diào)制(APK)7.5多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)多進(jìn)制調(diào)制信號(hào)是指狀態(tài)數(shù)目M大于2的已調(diào)信號(hào),又稱(chēng)為多元調(diào)制信號(hào)。在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中(2ASK2FSK2PSK),基帶數(shù)字信號(hào)只有兩種狀態(tài)1,0或+1,-1,所以一個(gè)碼元只攜帶一比特信息。在多進(jìn)制系統(tǒng)中,一位多進(jìn)制(M進(jìn)制)符號(hào)代表若干位二進(jìn)制符號(hào),所以一個(gè)碼元攜帶log2M比特信息。采用多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)原因當(dāng)碼元速率相同時(shí)(碼長(zhǎng)相同),可以增大信息傳輸速率當(dāng)信息傳輸速率相同時(shí),節(jié)省B多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)7.7.1多進(jìn)制幅度調(diào)制技術(shù)7.7.2多進(jìn)制頻率調(diào)制技術(shù)7.7.3多進(jìn)制相位調(diào)制技術(shù)7.7.1多進(jìn)制幅移鍵控多進(jìn)制幅移鍵控:MASK(MultipleAmplitudeShiftKeying)用載波的多個(gè)振幅表達(dá)數(shù)字信息,n比特可表達(dá)2n個(gè)振幅M電平幅度調(diào)制信號(hào)M電平幅度調(diào)制信號(hào)

就帶寬而言,在碼元速率fs相同情況下,MASK信號(hào)與2ASK信號(hào)的帶寬都是相同的,都是基帶信號(hào)帶寬(fs)的2倍。在碼元傳輸速率相同的情況下,MASK信號(hào)的信息速率是2ASK信號(hào)信息速率的log2M倍,即在相同的帶寬中可以傳輸更多的信息量。在信息速率相同的情況下,MASK信號(hào)的帶寬僅為2ASK信號(hào)的1/log2M倍,即可以通過(guò)增加進(jìn)制數(shù)M,降低碼元速率,從而減小信號(hào)帶寬,提高系統(tǒng)頻帶利用率。M電平幅度調(diào)制信號(hào)

圖7.7.1-2多進(jìn)制振幅鍵控系統(tǒng)的誤碼率Pe性能曲線(xiàn)7.7.2、多進(jìn)制頻率鍵控調(diào)制(MFSK)用不同頻率的載波表達(dá)數(shù)字信息,即用n比特可表達(dá)2n種頻率。TTTTf3f1f2f41.生成電路如果沒(méi)有串并變換,1bit只能控制2條路徑的通斷,n比特控制2n條路徑2.MFSK信號(hào)的解調(diào)

既可采用相干解調(diào)法,也可采用非相干解調(diào)法。

多頻制時(shí)的誤碼率曲線(xiàn)實(shí)線(xiàn):相干解調(diào)虛線(xiàn):非相干解調(diào)7.7.3多進(jìn)制相位調(diào)制(MPSK)多進(jìn)制相位調(diào)制:M進(jìn)制中的每一種碼元組合對(duì)應(yīng)正弦載波的多個(gè)相位。一個(gè)載波含M個(gè)相位,M進(jìn)制,可表示nbit信息,2n=M多進(jìn)制移相調(diào)制中,若M的值越大,則相鄰兩個(gè)碼元的相位差的值越小,接收解調(diào)時(shí)區(qū)分相位就越困難,失誤率增高,可靠性降低,所以實(shí)際傳輸系統(tǒng)常用的是四相調(diào)制和八相調(diào)制。4PSK:用4種不同相位表示數(shù)字信息,載波的每一相位代表兩比特信息,因此數(shù)字信息的每一個(gè)碼元稱(chēng)為雙比特碼元。0Π/2Π3Π/2Π/2相移Π/43Π/45Π/47Π/4Π/4相移(1)4PSK(QPSK)(1)正交調(diào)相法:

4PSK信號(hào)實(shí)際上是兩個(gè)正交的2PSK信號(hào)的疊加串/并變換單/雙極性變換單/雙極性變換10

01BABA0110cos(w0t)Π/2相移sin(w0t)Σ4PSK3Π/4015Π/400Π/4117Π/410矢量圖(2)4PSK信號(hào)的產(chǎn)生(調(diào)制)AB信號(hào)波形圖QPSK星座圖(2)相位選擇法:四相載波發(fā)生器開(kāi)關(guān)電路Π/43Π/45Π/47Π/4串/并變換AB輸入AB4PSK信號(hào)

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