射頻調(diào)制第三章數(shù)字調(diào)制第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.3.1二元信號與多元信號二元信號 取“0”或“1”，或取“–1”或“+1”

信息量比特參數(shù)：比特時間間隔

Tb符號間隔（波形間隔）Ts相同第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二信息量比特

多元信號－－取多個離散電平(例如4電平）4電平信號形成方法比特間隔Tb

符號間隔Ts

不相同優(yōu)點：在相同比特率下，基帶調(diào)制信號的帶寬減小一倍已調(diào)波的帶寬縮小一倍調(diào)制的頻譜效率高第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.3.2基函數(shù)富里葉級數(shù)的基函數(shù)：一個有限持續(xù)時間信號x(t)展開成富里葉級數(shù)（）重要特點：富里葉級數(shù)的基函數(shù)正交，對于任何，有：

第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二用正交基函數(shù)的線性組合來表示已調(diào)信號其中滿足正交：m≠n

N稱作“維”或AASK信號或FSK信號一維二維基函數(shù)－理解為已調(diào)信號載波問題：為什么要正交？第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.3.3信號星座圖通常一個已調(diào)信號可以表示成二個正交基函數(shù)的線性組合：①二個正交的基函數(shù)組成一個2維的座標平面②

把看成為2維正交座標系中一個點

③

把所有可被允許取的點標在這個2維座標系統(tǒng)中構(gòu)成星座圖或問題：星座圖的用途？或A

1維第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二星座圖——基帶信號調(diào)制后的位置信號點間的距離越大，誤判概率越小判決邊界AC/2判決邊界基帶信號或已調(diào)波受干擾AC/2判決困難誤碼率高判決邊界第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.3.4相關(guān)檢測器解調(diào)——從已調(diào)波中提取基帶信號解調(diào)過程——最大似然估計過程：將接收到的信號與可能發(fā)射的信號波形比較，判定最“像”的一個。方法：①

相乘——由于載波正交②積分（在一個符號周期內(nèi)）——由于是數(shù)字信號③判決、清零（符號結(jié)束時）——由于是數(shù)字信號第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二FSK信號相關(guān)接收機積分器實際上也是低通濾波器濾除相乘后的高頻累加相乘后的基帶信號條件：兩個基函數(shù)（載波）正交第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.3.5相干解調(diào)與非相干解調(diào)FSK非相干解調(diào)相關(guān)接收機——采用最大似然估計——稱為相干解調(diào)相干解調(diào)關(guān)鍵——要求得到與載波信號同頻同相的參考信號接收效果——最佳非相干解調(diào)——不需要嚴格同步的參考信號第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.4二元數(shù)字調(diào)制二元——用兩種波形表示數(shù)字信號“0”和“1”BASKBPSKBFSK討論內(nèi)容：①表達式與波形②頻譜與帶寬③星座圖④實現(xiàn)方法⑤

解調(diào)方法⑥

誤碼率第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.4.1BPSK用載波的兩個相位代表“0”和“1”

寬度為Tb，幅度為±1的矩形脈沖，代表“0”、“1”星座圖：一維表達式：

0≤t≤Tb調(diào)制實現(xiàn)方法：第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二波形特點：兩信號相乘已調(diào)波等幅頻譜時域——兩信號相乘頻域——基帶信號線性搬移時域波形基帶信號0頻譜BPSK帶寬：基帶信號的兩倍第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二BPSK的錯誤概率：()——在一比特內(nèi)的信號功率——白噪聲功率譜密度信噪比越大誤碼率越小解調(diào)方法——相干解調(diào)

0≤t≤Tb第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.4.2BFSK表達式：可?。?，Ac）或（Ac，0）

波形：對頻偏的要求？基函數(shù)在[0，Tb]上應(yīng)正交即：滿足正交的最小頻率間隔為或第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二BFSK星座圖BFSK的帶寬采用卡爾遜公式，帶寬近似等于其中，所以，BFSK帶寬為：在正交情況下，有第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二BFSK實現(xiàn)方法BFSK相干解調(diào)BFSK非相干解調(diào)第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二BFSK誤碼率BPSK誤碼率為：BFSK的比特能量為

——與BPSK相同BFSK誤碼率為：（為噪聲功率譜）結(jié)論：與BPSK相比，能量相同，BFSK損失信噪比3dB。第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.5正交調(diào)制特點：①2維調(diào)制——兩個基函數(shù)是正交②多元調(diào)制——在一個符號時間間隔Ts中傳輸多個比特表達式：（0≤t<T

）其中和為+1或–1，分別代表數(shù)據(jù)“1”和“0”

星座圖

k=1,3,5,7；0≤t≤TsQPSK又可表示為：QPSK——4相調(diào)制基帶調(diào)制信號4電平每個符號中含2比特信息第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二二進制信號變換為4電平信號的方法——數(shù)據(jù)流串并變換時鐘CLK同基帶信號比特率比特時間間隔符號時間間隔符號時間間隔變換后符號時間間隔變大一倍，符號率降低一倍得到I、Q兩路基帶信號第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二QPSK波形I、Q組合——00、01、10、11——4電平用載波4相位代表基帶4電平第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二QPSK實現(xiàn)方法QPSK的相干解調(diào)第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二QPSK與BPSK相比，其性能有那些改善？①頻帶在相同的比特率條件下，由于QPSK的符號率

比BPSK低一倍，所以QPSK的頻帶寬度小一半。

BPSKQPSK②

誤碼率①從星座圖看——兩點間的距離QPSK小2AC②從解調(diào)時積分時間看——QPSK的符號時間Ts

長結(jié)論：QPSK與BPSK的誤碼率相同信號功率相同時哪個的誤碼率高？,第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二3.5.2OQPSKQPSK缺點：相位突變厲害

功率放大器的非線性容易引起頻譜再生改進：減少相位突變——OQPSK（＋1，＋1）（－1，－1）相位突變180度（0，0）第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二OQPSK調(diào)制方框圖特點：其中一支路數(shù)據(jù)流，在時間上滯后半個符號周期，即一個比特間隔則：

IQ基帶信號的兩個數(shù)據(jù)不會同時發(fā)生或的跳變結(jié)果：調(diào)制后信號的最大相位瞬時突變?yōu)?/p>

第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二數(shù)字調(diào)制小結(jié)：①大多采用多元正交調(diào)制——

典型的是QPSK多元——在相同的比特率下降低了符號率，縮小已調(diào)波頻帶正交——相同載頻②相干解調(diào)、最大似然估計（利用正交特性）發(fā)射時信號在同一處疊加頻譜重疊相乘、積分、判決、清零模擬DSB相干解調(diào)（相乘、低通）第二十六