二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u2635二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)分析綜述 119171.1二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK） 1147401.2二進(jìn)制相移鍵控（2PSK） 3327671.3二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK） 4一般情況下，數(shù)字調(diào)制和模擬調(diào)制的基本原理是相似的，不同的是前者的取值是離散的，而模擬信號的取值是連續(xù)的。因?yàn)閿?shù)字信號的取值是離散的，所以能使用開關(guān)鍵控載波，進(jìn)而讓信號得到數(shù)字調(diào)制。這類方法是鍵控法，例如對載波的振幅、頻率和相位分別進(jìn)行鍵控，就可以得到振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）三種最基本的數(shù)字調(diào)制方式。調(diào)制信號是二進(jìn)制數(shù)字基帶信號時的調(diào)制稱為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率和相位只有兩種變化狀態(tài)，那么調(diào)制方式就有二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）、二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）和二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）。1.1二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）1、2ASK調(diào)制原理振幅鍵控是利用載波的幅度不斷變化來傳遞數(shù)據(jù)信息，它的頻率和初始相位可以保持一個不變。在2ASK調(diào)制時，載波幅度的變化模式有兩類，分別與二進(jìn)制信息“0”或“1”相對應(yīng)。2ASK信號的一般表達(dá)式為e2ASK=s其中，ω另外，s(t)的表達(dá)式為：st=式（2-2）中，Tb表示碼元持續(xù)時間，g(t)表示持續(xù)時間為Tb的基帶脈沖波形。an=g(t)=00≤t≤Ts1其他t式（2-4）中，Ts是二進(jìn)制基帶信號的時間間隔，g(t)中的持續(xù)時間是Ts矩形脈沖。通-斷鍵控（OOK）是一種簡單的二進(jìn)制振幅鍵控，也是最常用的二進(jìn)制振幅鍵控方式，它的表達(dá)式為：eook圖2-52ASK/OOK信號時間波形2ASK/OOK信號有兩種產(chǎn)生方式：鍵控法和模擬調(diào)制法，如下圖所示。圖（a）就是一般的模擬幅度調(diào)制的方法，用乘法器實(shí)現(xiàn)；圖（b）是一種數(shù)字鍵控法，其中的開關(guān)電路受s(t)控制。圖2-62ASK/OOK信號調(diào)制器原理框圖2、2ASK解調(diào)原理2ASK/OOK信號通常包含兩種常用的解調(diào)方式:一種是包絡(luò)檢波法（非相干解調(diào)法），二是同步檢測法（相干解調(diào)法），它們的解調(diào)框圖如圖（2-7）和（2-8）。與模擬信號的解調(diào)端比較，在這里多了一個“抽樣判決器”模塊，這是改善數(shù)字信號接收性能所必需的。圖2-7非相干解調(diào)圖2-8相干解調(diào)1.2二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）1、2PSK調(diào)制原理相移鍵控是保持振幅和頻率不變，利用載波的相位變化來傳輸數(shù)字比特。在2PSK中，一般用初始相位0和π分別表示二進(jìn)制的“0”和“1”。因此，2PSK信號的時域表達(dá)式為：e2PSK=Acos(表達(dá)式中，n表示第n個符號的絕對相位，即φnt因此，式（2-6）可以表示為：e2PSKt與2ASK信號的產(chǎn)生方法相比，它們對s(t)的要求不同。在2ASK中s(t)是單極性的，但是在2PSK中s(t)是雙極性的。圖2-92PSK信號的調(diào)制原理框圖2、2PSK解調(diào)原理2PSK信號的解調(diào)通常采用相干解調(diào)法，解調(diào)圖如下。在相干解調(diào)中，得到和接收的2PSK信號同頻同相的相干載波的方式將會是一個關(guān)鍵性的問題。圖2-102PSK信號的解調(diào)原理框圖由于在2PSK信號的載波恢復(fù)過程中，本質(zhì)上會有180°相位模糊，即恢復(fù)的本地載波和需要的的相干載波或許反相，也或許同相，這種不確定的相位關(guān)系將會使得解調(diào)出來的數(shù)字基帶信號與剛開始發(fā)送的數(shù)字基帶信號剛好相反，即“0”變成“1”，“1”變成“0”，即判決器輸出數(shù)字信號都不正確，這類現(xiàn)象一般被叫做2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象。因?yàn)榇嬖谶@種現(xiàn)象，2PSK在實(shí)際應(yīng)用中很少被采用。此外，在隨機(jī)的信號碼元序列中，信號波形有可能長時間出現(xiàn)連續(xù)的正弦波形，這將使得接收端不能區(qū)分信號元件的開始和結(jié)束時間。1.3二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）1、2FSK調(diào)制原理頻移鍵控利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。在2FSK中，載波的頻率會隨著二進(jìn)制基帶信號的取值不同在f1和f2兩個頻率點(diǎn)之間變化。其表達(dá)式為：e2FSK2FSK的信號產(chǎn)生有兩種方式，分別為模擬調(diào)頻電路和鍵控法。由調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的；鍵控法形成的2FSK信號，是電子開關(guān)在兩個獨(dú)立的頻率源之間相互轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的，所以相鄰碼元間的相位是不一定能連續(xù)。下圖是使用的鍵控法產(chǎn)生2FSK信號。圖2-11鍵控法產(chǎn)生2FSK信號的原理圖2、2FSK解調(diào)原理2FSK信號的基本解調(diào)方法是采用圖（2-13）和（2-12）的相干解調(diào)和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）。它的解調(diào)原理是將2FSK信號拆分為上下兩路2ASK信號，然后分別進(jìn)行解調(diào)，再進(jìn)行抽樣判決。在這的抽樣判決是通過直接比較兩路信號抽樣值的大小，所以可以不特地配置門限。判決規(guī)則應(yīng)該和調(diào)制規(guī)則相似，如果調(diào)制時規(guī)定“1”符號對應(yīng)載波頻率f1，則接收時上支路的