教学PPT数字带频带传输技术.ppt
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1、第6章 数字信号的频带传输 目的:将数字基带信号变成适于信道传输的数字频带信号,用载波调制方式进行传输。 载波选取:高频正弦波。 调制信号:数字、离散。 原理:同于模拟,高频载波的离散状态携带信息。数字调制可以看成是模拟线性调制和角调制的特殊情况。 分类:数字幅度调制幅度键控(ASK); 数字频率调制频移键控(FSK); 数字相位调制相移键控(PSK)。 分别对应于用正弦波的幅度、频率和相位来传递数字基带信号。,二进制数字幅度调制,调制信号为二进制数字信号时,这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中,载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态。 一般原理与实现方法 数字幅度调制又称幅度键控(
2、ASK),二进制幅度键控记作2ASK。 1. 定义:2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发送“0”。 OOK,2. 2ASK信号时域表达式:,其中,s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列:,3. 2ASK信号的产生方法(调制方法) 模拟法;键控法。,问:2ASK调制属于DSB调制?,(2)相干检测法:,4. 2ASK信号解调AM 常用方法主要有两种: (1)包络检波法:,2ASK信号非相干解调过程的时间波形,2ASK 相 干 解 调 波 形,二进制数字频率调制,调制原理与实现方法 1.定义:
3、数字频率调制又称频移键控(FSK),是用载波的频率不同来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。 二进制频移键控记作2FSK,此时 “1” f1 “0” f2,(1)波形: “1” f1 ; “0” f2 特点:基带信号s(t)为单极性NRZ信号; 一路2FSK信号可视为两路2ASK信号的之合成!,2. 波形与表达式,(2)时域表达式,其中: 基带信号表达式(单极性NRZ),模拟法:如图a所示。 键控法:如图b所示。,3.调制方法,4. 2FSK信号的实现方法,核心思想:一路2FSK视为两路2ASK信号的合成。,二进制移频键控信号的时间波形,相干检测法:一路2FSK视为两路2ASK信
4、号的合成。 包络检波法:一路2FSK视为两路2ASK信号的合成。 鉴 频 法:模拟法:FM解调。 过零检测法:2FSK特有。,2FSK信号的解调,1.包络检波法,核心思想:一路2FSK视为两路2ASK信号的合成。,问:BPF1、BPF2的带宽?,2FSK非相干解调过程的时间波形,2. 相干检测法,核心思想:一路2FSK视为两路2ASK信号之合成。,2FSK 相 干 解 调 波 形,. 过零检测法,常识:单位时间内信号经过零点的次数多少,可以用来衡量频率的高低。,二进制数字相位调制,数字相位调制又称相移键控(PSK),是利用高频载波相位的变化来传送数字信息的。二进制相移键控记作2PSK。 根据载
5、波相位表示数字信息的方式不同,数字调相分为绝对相移(PSK)和相对相移(DPSK)两种。 二进制相移键控(2PSK) 1. 一般原理及实现方法 (1)定义 绝对相移是利用载波的相位(初相)直接表示数字信号的相移方式。 相位选择原则:易于实现;相位间距尽可能大。二进制相移键控中: A方式:0和;B方式: /2和-/2。,(2)时域表达式 A方式2PSK已调信号的时域表达式为,其中:与2ASK及2FSK时不同, s(t)为双极性数字基带信号:,在某一个码元持续时间Tb内观察时,有,(4)2PSK信号的调制方框图,(3)2PSK信号的波形,(a)模拟调制法,(b)键控法,就模拟调制法而言,与产生2A
6、SK信号比较,只是对s(t)要求不同,因此,2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。,不考虑噪声时,带通滤波器输出可表示为:,(5)2PSK信号的解调,2PSK信号相干解调各点时间波形,2PSK接收系统各点波形如图所示:,相位模糊:相干载波的锁相环技术,它稳定工作在n点上,它输出的载波可能和接收信号载波相同,也可能相差相位。这种相位的不确定性在工程将会影响到数字信号的正确接收。这种现象叫做相位模糊。,二进制差分相移键控(2DPSK) 1. 一般原理及实现方法 2DPSK不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息,而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是指本
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