1、6.1 二進制數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理 6.2 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 6.3 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 6.4 多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng),第 6 章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng),返回主目錄,第6章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng),6.1二進制數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理 6.1.1二進制振幅鍵控（2ASK） 振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調(diào)制。當(dāng)數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。 設(shè)發(fā)送的二進制符號序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號的概率為P，發(fā)送1符號的概率為1-P，且相互獨立。該二進制符號序列可表示為,其中: 發(fā)送概率為P 發(fā)送概率為1-P,Ts是二進制基帶信號時間間隔，g(t)是持續(xù)時間為T

2、s的矩形脈沖: ,0 TS 其他,則二進制振幅鍵控信號可表示為 ,2ASK信號的時間波形e2ASK(t)隨二進制基帶信號s(t)通斷變化，所以又稱為通斷鍵控信號（OOK信號）。 對2ASK信號也能夠采用非相干解調(diào)(包絡(luò)檢波法) 和相干解調(diào)(同步檢測法) 。,圖 6 2 二進制振幅鍵控信號時間波型,圖 6-3 二進制振幅鍵控信號調(diào)制器原理框圖,圖 6 4 二進制振幅鍵控信號解調(diào)器原理框圖,圖 6 - 52ASK信號非相干解調(diào)過程的時間波形,6.1.2二進制移頻鍵控（2FSK） 在二進制數(shù)字調(diào)制中，若正弦載波的頻率隨二進制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化，則產(chǎn)生二進制移頻鍵控信號（2FSK信號

3、）。 二進制移頻鍵控信號可以看成是兩個不同載波的二進制振幅鍵控信號的疊加。 若二進制基帶信號的1符號對應(yīng)于載波頻率f1，0符號對應(yīng)于載波頻率f2，則二進制移頻鍵控信號的時域表達式為,圖 6- 6 二進制移頻鍵控信號的時間波形,an= 0, 發(fā)送概率為P 1, 發(fā)送概率為1-P (6.1 - 6) bn= 0, 發(fā)送概率為1-P 1, 發(fā)送概率為P,bn是an的反碼，即若an=1，則bn=0， 若an=0，則bn=1。n和n分別代表第n個信號碼元的初始相位。在二進制移頻鍵控信號中，n和n不攜帶信息，通?？闪頽和n為零。因此，二進制移頻鍵控信號的時域表達式可簡化為,二進制移頻鍵控信號的解調(diào)方法很多

4、， 有模擬鑒頻法和數(shù)字檢測法， 有非相干解調(diào)方法也有相干解調(diào)方法。 其解調(diào)原理是將二進制移頻鍵控信號分解為上下兩路二進制振幅鍵控信號，分別進行解調(diào)，通過對上下兩路的抽樣值進行比較最終判決出輸出信號。,圖 6 7 數(shù)字鍵控法實現(xiàn)二進制移頻鍵控信號的原理圖,圖 6 8 二進制移頻鍵控信號解調(diào)器原理圖 (a) 非相干解調(diào); (b) 相干解調(diào),圖 6-92FSK非相干解調(diào)過程的時間波形,圖 6 10 過零檢測法原理圖和各點時間波形,6.1.3二進制移相鍵控（2PSK） 在二進制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進制移相鍵控(2PSK)信號。 通常用已調(diào)信號載波的 0和

5、 180分別表示二進制數(shù)字基帶信號的 1 和 0。 二進制移相鍵控信號的時域表達式為 (6.1 - 9) 其中, an與2ASK和2FSK時的不同，在2PSK調(diào)制中，an應(yīng)選擇雙極性，即 an=,1, 發(fā)送概率為P -1, 發(fā)送概率為1-P,若g(t)是脈寬為Ts, 高度為1的矩形脈沖時，則有 e2PSK(t)=cosct, 發(fā)送概率為P -cosct, 發(fā)送概率為1-P 當(dāng)發(fā)送二進制符號1時，已調(diào)信號e2PSK(t)取0相位，發(fā)送二進制符號0時，e2PSK(t)取180相位。若用n表示第n個符號的絕對相位，則有 n= 0, 發(fā)送 1 符號 180, 發(fā)送 0 符號,這種以載波的不同相位直接表

6、示相應(yīng)二進制數(shù)字信號的調(diào)制方式，稱為二進制絕對移相方式。,圖 6 11 二進制移相鍵控信號的時間波形,圖 6- 122PSK信號的調(diào)制原理圖,圖 6 - 132PSK信號的解調(diào)原理圖,圖 6 -142PSK信號相干解調(diào)各點時間波形,當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180倒相時，解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反，解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯。 這種現(xiàn)象通常稱為“倒”現(xiàn)象。由于在2PSK信號的載波恢復(fù)過程中存在著180的相位模糊，所以2PSK信號的相干解調(diào)存在隨機的“倒”現(xiàn)象，從而使得2PSK方式在實際中很少采用。 為了解決2PSK信號解調(diào)過程的反向工作問題， 提出了二進制差分相位鍵控(2DPSK)。 ,6.1.4二進制差分相位鍵控（2DPSK） 在2PSK信號中，信號相位的變化是以未調(diào)正弦載波的相位作為參考，用載波相位的絕對數(shù)值表示數(shù)字信息的，所以稱為