第5课 基本的数字调制系统(2)
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1、7 多进制数字调制多进制数字调制 多进制调制信号是指状态数目多进制调制信号是指状态数目M大于大于2的已调信号，又称的已调信号，又称为多元调制信号，通常取为多元调制信号，通常取M为为2的幂次（的幂次（M2n）。在二进）。在二进制载波数字调制中，基带数字信号只有两种状态，所以一制载波数字调制中，基带数字信号只有两种状态，所以一个码元只携带一个比特信息，在多进制系统中，一位多进个码元只携带一个比特信息，在多进制系统中，一位多进制符号代表若干位二进制符号，所以，一个码元携带的比制符号代表若干位二进制符号，所以，一个码元携带的比特数大于特数大于1。当携带信息的参数分别为载波的幅度、频率。当携带信息的参数
2、分别为载波的幅度、频率或相位时，数字调制信号为或相位时，数字调制信号为M进制幅度调制（进制幅度调制（MASK）、）、M进制频率调制（进制频率调制（MFSK）或）或M进制相位调制（进制相位调制（MPSK）。）。 多进制数字调制系统具有以下特点：多进制数字调制系统具有以下特点： （1）在相同的传码率条件下，多进制数字系统的信息速率高于二）在相同的传码率条件下，多进制数字系统的信息速率高于二进制系统。进制系统。 （2）在相同的信息率条件下，多进制的传码率比二进制低，可减）在相同的信息率条件下，多进制的传码率比二进制低，可减小信道带宽，并且使多进制信号码元的持续时间要比二进制的宽。小信道带宽，并且使多
3、进制信号码元的持续时间要比二进制的宽。码元宽度的增加可增加码元能量，有利于提高通信系统的可靠性。码元宽度的增加可增加码元能量，有利于提高通信系统的可靠性。7.1 MASK幅度调制幅度调制 【例题例题】 对数字序列对数字序列01111000010010110001进进行行4ASK调制。调制。 解解 nlog242，故首先将序列中每，故首先将序列中每2位一组变换位一组变换为四电平信号，即用为四电平信号，即用4组二进制码对组二进制码对4种电平编码。种电平编码。若我们用若我们用00表示表示0，01表示表示1，10表示表示2，11表示表示3。（编码方式不唯一），则原序列变为四电平。（编码方式不唯一），则
4、原序列变为四电平序列：序列：1320102301，对载波调制后，可得，对载波调制后，可得4ASK波形如下图所示。波形如下图所示。7.1 MASK幅度调制幅度调制可见可见MASK信号可信号可看作多个看作多个2ASK信信号的叠加号的叠加7.1 MASK幅度调制幅度调制经经MASK调制后的信调制后的信号带宽仍然是原始号带宽仍然是原始基带信号带宽的基带信号带宽的2倍。倍。7.1 MASK幅度调制幅度调制MASK的调制和解调的调制和解调 调制方法与调制方法与2ASK相同，但是首先要将数字基带信号由二相同，但是首先要将数字基带信号由二进制变为进制变为M进制，用它对载波信号进行调制就可以得到进制，用它对载波
5、信号进行调制就可以得到MASK信号。信号。MASK信号可以看作是信号可以看作是M个个2ASK信号的叠信号的叠加，因此，加，因此，MASK信号的解调原理与信号的解调原理与2ASK的解调原理相的解调原理相同，包括相干解调和包络解调。同，包括相干解调和包络解调。 对对MASK信号，其信息速率与码元速率之间有如下关系：信号，其信息速率与码元速率之间有如下关系： 与与2ASK相比，在相同的码元速率下，相比，在相同的码元速率下，MASK的信息速率的信息速率是是2ASK的的log2M倍，或者说在相同的信息速率下，倍，或者说在相同的信息速率下，MASK所要求的带宽仅是所要求的带宽仅是2ASK的的1/ log2
6、M 。但其抗干扰。但其抗干扰性不如性不如2ASK。MBbRR2log 7.1 MASK幅度调制幅度调制 例题例题 求传码率为求传码率为10001000波特的波特的1616进制进制ASKASK系统的信息传输速系统的信息传输速率；若采用率；若采用2 2进制进制ASKASK，传码率不变，信息速率又是多少？，传码率不变，信息速率又是多少？bpsMRRBASKb400041000log216bpsMRRBASKb200012000log22 在在MFSK中，载波频率有中，载波频率有M种，分别为种，分别为f1,f2,fM这这些载波频率分别些载波频率分别 对应着对应着M进制中的进制中的M种状态种状态. MF
7、SK系统中每个码元携带的信息为系统中每个码元携带的信息为log2M比特，比特，比比2FSK系统的每个码元携带比特信息要高。但系统的每个码元携带比特信息要高。但是抗干扰性不如是抗干扰性不如2FSK。7.2 MFSK频率调制频率调制 以以4FSK为例为例t4FSK302130要注意在实际中要注意在实际中4个载波频率都远远高于码元速率个载波频率都远远高于码元速率7.2 MFSK频率调制频率调制 多进制数字相位调制是利用多个不同相位的正弦多进制数字相位调制是利用多个不同相位的正弦载波信号来表示载波信号来表示M进制中的进制中的M种状态。也分为多进种状态。也分为多进制绝对移相制绝对移相(MPSK)和多进制
8、相对移相和多进制相对移相(MDPSK) 例如例如4PSK信号使用信号使用4种不同的相位信号，也就是种不同的相位信号，也就是说要有说要有4个相位与四进制的个相位与四进制的4个状态相对应，这个状态相对应，这4个个相位可以是相位可以是0、/2、 、-/2，也可以是，也可以是-/4、 /4 、 3/4 、-3/4 等等7.3 MPSK相位调制相位调制4PSK（/2系统系统）的波形）的波形2302014进制数据进制数据2进制数据进制数据101100100100参考载波参考载波t)2(4系统PSKt2进制数据与载波相位差00010/21101-/2波形时要与载波比较画 PSK44PSK（/4系统系统）的波
9、形）的波形2302014进制数据进制数据2进制数据进制数据101100100100参考载波参考载波t)4(4系统PSK2进制数据与载波相位差00-3/410-/411/4013/4波形时要与载波比较画 PSK4t4DPSK（/2系统）的波形系统）的波形4DPSK的原理的原理 与与2DPSK类似，根据要发的数据，在前一个码元类似，根据要发的数据，在前一个码元的波形基础上进行相位移动的波形基础上进行相位移动 而不是与载波比较而不是与载波比较 这时候相位关系表格中的相位意义是这时候相位关系表格中的相位意义是 本码元相位与上一个码元相位之差本码元相位与上一个码元相位之差2302014进制数据进制数据2
