第11章数字调制与解调

《第11章数字调制与解调》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第11章数字调制与解调（23页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、1第第11章章 数字调制与解调数字调制与解调主要内容：主要内容： 11.1 概述概述 11.2 振幅键控振幅键控 11.3 移频键控移频键控 11.4 移相键控移相键控 11.5 正交调幅与解调正交调幅与解调 11.6 其他形式的数字调制其他形式的数字调制2 1.理解数字通信的基本概念及其优点；理解数字通信的基本概念及其优点； 2.理解振幅键控、移频键控与移相键控的调制与解调的基理解振幅键控、移频键控与移相键控的调制与解调的基本方法；本方法； 3.了解正交调制与解调。了解正交调制与解调。本章重点：本章重点：1.移频键控与解调；移频键控与解调；2.移相键控与解调。移相键控与解调。本章难点：移相键

2、控与解调。本章难点：移相键控与解调。主要掌握和了解的内容：主要掌握和了解的内容：311.1 概述概述 出了前面两章介绍出了前面两章介绍和讨论的模拟信号调和讨论的模拟信号调制外，还有一类数字制外，还有一类数字调制。调制方式有三调制。调制方式有三类：类： 1.振幅键控振幅键控ASK 2.移频键控移频键控FSK 3.移相键控移相键控PSK图图11.1.1 二进制调制波形图二进制调制波形图调制信号调制信号振幅键控振幅键控ASK移频键控移频键控FSK移相键控移相键控PSK差分移相差分移相键控键控PSK1100(a)(b)(c)(d)(e)4 数字通信系统常用到两个指标是：码元传输速率与信息数字通信系统常

3、用到两个指标是：码元传输速率与信息传输速率。传输速率。 1.码元传输速率码元传输速率RB 码元传输速率又称传码率或波特率，是指单位时间内通码元传输速率又称传码率或波特率，是指单位时间内通信系统所传输的码元数目，记作信系统所传输的码元数目，记作RB，单位为波特。，单位为波特。 2.信息传输速率信息传输速率Rb 信息传输速率信息传输速率Rb又称传信率，是单位时间内通信系统所又称传信率，是单位时间内通信系统所传送的信息量，单位为比特每秒（传送的信息量，单位为比特每秒（bit/s,或或b/s）。）。 他们之间关系：他们之间关系：RB=Rblog2M5图图11.1.2 取样判决过程中各点的波形取样判决过

4、程中各点的波形0t(b)解调后信号解调后信号0t(c)时钟信号时钟信号0t( d)取样后信号取样后信号0t( e)判决后信号判决后信号0t(f)重现波形重现波形10TS2TS4TSt(a)原数字信号原数字信号011 与模拟调制系统对比，数与模拟调制系统对比，数字调制的突出优点之一，是字调制的突出优点之一，是抗干扰能力强。抗干扰能力强。 易于保密；随着电子技术易于保密；随着电子技术的日益成熟，数字电子设备的日益成熟，数字电子设备越来越容易制造，成本低、越来越容易制造，成本低、体积小、可靠性高。体积小、可靠性高。 缺点：占据信道宽；必须缺点：占据信道宽；必须具备同步系统，因而系统复具备同步系统，因

5、而系统复杂。杂。611.2 振幅键控振幅键控 设未调制的载波电压为：设未调制的载波电压为：tVtvoomo sin)( 数字脉冲序列为：数字脉冲序列为： )()(snnTtgatSASK已调波为：已调波为：tVnTtgatvtStvomsnoASK sin)()()()(0 图图11.1.1 二进制调制波形图二进制调制波形图调制信号调制信号振幅键控振幅键控ASK1100(a)(b)7图图11.3.1 产生产生FSK信号的独立振荡器方法信号的独立振荡器方法振荡器振荡器f1振荡器振荡器f2二进制二进制电码电码FSK信号输出信号输出vFSK(t）压控开关压控开关11.3 移频键控移频键控 移频键控信

6、号产生的方法通常有两种：独立振荡器和调频移频键控信号产生的方法通常有两种：独立振荡器和调频法。法。 独立振荡器法原理框图见图独立振荡器法原理框图见图11.3.1。图图11.1.1 二进制调制波形图二进制调制波形图移频键控移频键控FSK1100(c)8 调频法是直接用数字信号对载波振荡进行调制的，它与第调频法是直接用数字信号对载波振荡进行调制的，它与第10章所讨论的调频方法基本相同。章所讨论的调频方法基本相同。 二元移频键控信号可以采用相干解调，也可采用非相干解二元移频键控信号可以采用相干解调，也可采用非相干解调。图调。图11.3.2是想干解调方框图。是想干解调方框图。图图11.3.2 2FSK

7、信号的相干解调电路的方框图信号的相干解调电路的方框图抽样抽样判决判决积积分分器器二进制电码二进制电码S(t）积积分分器器乘乘法法器器乘乘法法器器tVom)cos(tVom)cos()(tv9 若输入的移频键控信号为若输入的移频键控信号为 ，则上面，则上面的积分器输出为的积分器输出为tVtvo)cos()(sToTAtdtAs2)(cos02 下面积分器的输出为下面积分器的输出为sToTTooTAtdtAtdtAtdttAsss2sin42cos22cos2)cos()cos(000 上述积分为零。通过分析，抽样判决电路就可判决出输上述积分为零。通过分析，抽样判决电路就可判决出输入码为入码为1，

8、否则为，否则为0 。10图图11.3.3 窄带滤波器法方框图窄带滤波器法方框图整形整形电路电路S(t)输出输出vFSK(t)输入输入前置前置滤波器滤波器限幅器限幅器比较器比较器窄带窄带滤波器滤波器窄带窄带滤波器滤波器包络包络检波器检波器包络包络检波器检波器 非相干解调除采用以前介绍的鉴频器外，最简单的方法非相干解调除采用以前介绍的鉴频器外，最简单的方法是窄带滤波器法是窄带滤波器法 。该方法见图。该方法见图11.3.3所示。所示。11图图11.3.4 滤波积分法方框图滤波积分法方框图整形整形电路电路二进制二进制电码输出电码输出二进制二进制vFSK(t)信号输入信号输入前置前置滤波器滤波器限幅器限

9、幅器积分器积分器窄带滤窄带滤波器波器f1包络包络检波器检波器包络包络检波器检波器窄带滤窄带滤波器波器f2积分器积分器抽样抽样判决判决 此外，由于窄带滤波器的通频带较窄，因而对信号的频此外，由于窄带滤波器的通频带较窄，因而对信号的频率稳定度要求较高率稳定度要求较高 。为了克服上述缺点，可以采用下述的。为了克服上述缺点，可以采用下述的滤波积分法解调。该方法见图滤波积分法解调。该方法见图11.3.3所示。所示。1211.4 移相键控移相键控 移相键控有二相与多相之分。因而在移相键控有二相与多相之分。因而在PSK前面加入代号，前面加入代号，如：二相如：二相PSK则记为则记为2PSK或或BPSK；四相则