数字频带传输系统讲解.ppt

第七章 正弦载波数字调制系统;第一节 二进制数字调制的原理及抗噪声性能;已调信号;基带信号： 1 0 1 0 1 1; 根据二进制数字信号只有“有电”和“无电”两种状态， 可以用通断键控来完成幅度调制，通断键控产生的信号 称为OOK信号。最典型的实现方法是用一个电键控制载 波振荡器的输出获得。;（2）振幅键控（2ASK）信号的频谱：;两个频谱在频率轴上无重叠部分：; 只要求出基带信号的功率谱密度，键控信号的功率 谱密度随之确定。;;OOK信号的功率谱密度为：;; 二进制通断键控信号的功率谱由离散谱和连续谱 组成，连续谱取决于脉冲波形 经线形调制后的双 边带谱，离散谱由载波分量确定；与模拟调制一样， 通断键控的带宽是基带信号带宽的2倍。;（3）振幅键控系统的抗噪声性能：;解调器;所以，带通滤波器的输出波形为：;若无噪声干扰;发送“1”码的误码率为：;发送“0”码的误码率为：; 若系统发送“1”码的概率为P(1)，发送“0”码的概率 为P(0)，2ASK系统的总误码率为：;解调器输入的信噪比为：;在大信噪比 条件下，由误差函数的性质;（c）包络解调：; 这为正弦波加窄带高斯过程，包络 的一维概率 密度服从莱斯分布。;对大信噪比 ，有;发送“0”码的误码率为：; 若系统发送“1”码的概率为P(1)，发送“0”码的概率 为P(0)，2ASK系统的总误码率为：;对大信噪比 ，补误差函数;例：P200,例7----1 设某OOK信号的码元速率 ， 采用包络检波法或同步解调法解调。已知接收端输入信号 的幅度 ，信道中加性高斯白噪声的单边功率谱密 度为 ，试求： （1）包络检波法解调时系统的误码率； （2）同步检测法解调时系统的误码率。; 从这一例题看出，在相同的大信噪比条件下，相干 解调的误码率要比包络检波法解调的误码率低，但包络 检波法实现较容易，相干解调需要稳定的本地相干载波 信号，电路较复杂。若要获得相同的误码率，设包络检 波法输入的信噪比为 ，同步解调的信噪比为 ：;二、二进制移频键控（2FSK）:;载波 ;基带信号： 1 0 1 0 1 1; 是 的反码;（b）移频键控信号的频谱及带宽：; 将2ASK信号的功率谱密度带入得到2FSK的功率 谱密度为：;连续谱由两个双边谱组成，离散谱出现在两个载频的 位置上。; 为了节约带宽，通常取 ，带宽为 。;抽样比较 判决器;接收端的输入信号为：; 经相干解调后，在经低通滤波器滤去高频成分， 比较判决器的输入为：; 令 ， 也是正态随机变量，且它的 均值为 ，方差为 。;利用 的对称性;同理，发送“0”码的误码率为：;（2）包络解调：; 在一个码元时间 内发送“1”，这时送入抽样 比较判决器进行比较的两个包络分别为：;同理，发送“0”码时，误码率为：;例、P205,例7---2 采用二进制移频键控方式在有效带宽 为 的传输信道上传送二进制数字信息。已知2FSK 信号的两个频率 ， ，码元速率 ， 传输信道输出端的信噪比为 。试求： （1）2FSK信号的第一零点的带宽； （2）采用包络检波法解调时系统的误码率； （3）采用同步检测法解调时系统的误码率。;上下支路解调器输入的信噪比为：;三、二进制移相键控及差分相位键控（2PSK及2DPSK）：;而数字基带信号 为：;种用载波的不同相位直接表示相应的相位键控信号，称 为绝对移相键控方式。实现的原理框图为：;其波形图为：;差分移相键控（2DPSK）：利用前后相邻码元的载波 相位值的变化表示数字信息的调制方式。（相对移相） 差分相位键控方式就是用后一码元的初相位和前一 码元的初相位进行比较，用 表示二者的初相位差， CCITT协议：;其波形图为：; 从波形无法分辨是2PSK还是2DPSK信号，2PSK 信号的同