【正文】 ，這是頻率鍵控特有的情況。 圖 ，以頻率鍵控法來實現(xiàn) FSK調(diào)制的原理電路圖。 在 圖 ，與非門 3和 4起到了轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用。當(dāng)數(shù) 字基帶信號為“ 1” 時，與非門 4打開， f1輸出，當(dāng)數(shù)字基帶 信號為“ 0” 時，與非門 3打開， f2輸出，從而實現(xiàn)了 FSK調(diào) 制。 鍵控法也常常利用數(shù)字基帶信號去控制可變分頻器的分 頻比來改變輸出載波頻率，從而實現(xiàn) FSK調(diào)制。 圖 圖 獨立分頻器的鍵控法 FSK調(diào)制 圖 利用可變分頻器實現(xiàn) FSK調(diào)制 個 11/13可控分頻器原理圖。當(dāng)數(shù)字基帶信號為“ 1” 時，第 四級雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的反饋脈沖被加到第一級和第二級雙穩(wěn) 態(tài)電路上，此時分頻比為 13；當(dāng)基帶信號為“ 0” 時，第四 級雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的反饋脈沖被加到第一級和第三級雙穩(wěn)電 路上，分頻比為 11。由于分頻比改變，使輸出信號頻率變 化，從而實現(xiàn) FSK調(diào)制。采用可變分頻器產(chǎn)生的 FSK信號相位 通常是連續(xù)的，因此在基帶信息變化時， FSK信號會出現(xiàn)過 渡頻率。為減小過渡時間，可變分頻器應(yīng)工作于較高的頻 率，而在改變分頻器后在插入固定分頻器，使輸出頻率滿足 FSK信號要求的頻率。 FSK信號有相位不連續(xù)和相位連續(xù)兩種情況，相位不連 續(xù)的 FSK信號可以視為兩個頻率分別為 f1和 f2的 ASK信號的疊 加，如圖 。 圖 FSK信號為兩個不同頻率的 ASK信號疊加 FSK信號的解調(diào) 數(shù)字頻率鍵控（ FSK）信號常用的解調(diào)方法有很多種如 同步（相干）解調(diào)法、過零檢測法和差分檢波法等。 圖 FSK信號同步解調(diào)方框圖 同步解調(diào)法， FSK信號解調(diào)原理方框如圖 。 從 圖 ， FSK信號的同步解調(diào)器分成上、下兩個 支路，輸入的 FSK信號經(jīng)過 f1和 f2兩個帶通濾波器后變成了 上、下兩路 ASK信號，之后其解調(diào)原理與 ASK類似，但判決需 對上、下兩支路比較來進(jìn)行。假設(shè)上支路低通濾波器輸出為 X1，下支路低通濾波器輸出為 x2，則判決準(zhǔn)則是： x1x20 判輸入為 f1信號 x1x20 判輸入為 f2信號 當(dāng)輸入的 FSK信號振蕩頻率為 f1時，上支路經(jīng)帶通后有 正弦信號 Acos2πf1t存在，與 ASK系統(tǒng)接收到“ 1”碼時的情況 相似，經(jīng)過低通濾波器， x1=A。而下支路帶通濾波器輸出為 0，與 ASK系統(tǒng)接收到“ 0” 碼時情況相似，故 x2=0，顯然 x1x2=A00，按判決準(zhǔn)則判輸入為 f1；反之，當(dāng)輸入為 f2時 , x1=0， x2=A， x1x2=0A0，按判決準(zhǔn)則應(yīng)判輸入為 f2。因此 可以判決出 FSK信號。 FSK信號包絡(luò)解調(diào)方框圖如 。從 圖 ， FSK信號包絡(luò)解調(diào)相當(dāng)于兩路 ASK信號包絡(luò)解調(diào)。用兩個窄 帶的分路濾波器分別濾出頻率為 f1和 f2的高頻脈沖，經(jīng)包絡(luò)檢 波后分別取出它們的包絡(luò)。把兩路輸出同時送到抽樣判決器 進(jìn)行比較，從而判決輸出基數(shù)數(shù)字信號。 圖 FSK信號包絡(luò)解調(diào)方框圖 設(shè)頻率 f1代表數(shù)字信號 1； f2代表 0，則抽樣判決器的判決 準(zhǔn)則： x1x20 判輸入為 f1信號 x1x20 判輸入為 f2信號 式中 x1和 x2分別為抽樣時刻兩個包絡(luò)檢波器的輸出值。 這里的抽樣判決器，要比較 x x2的大小，或者說把差值 x1x2與零電平比較。因此，有時稱這種比較判決器的判決門 限為零電平。 當(dāng) FSK信號為 f1時，上支路相當(dāng)于 ASK系統(tǒng)接收“ 1” 碼的 情況，其輸出 x1為正弦波加窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從萊 斯分布。而下支路相當(dāng)于 ASK系統(tǒng)接收“ 0” 碼的情況，輸出 x2為窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從瑞利分布。如果 FSK信號 為 f2，上、下支路的情況正好相反，此時上支路輸出的瞬時 值服從瑞利分布，下支路輸出的瞬時值服從萊斯分布。 由以上分析可知，無論輸出的 FSK信號是 f1還是 f2，兩路 輸出總是一路為萊斯分布，另一路為瑞利分布，而判決準(zhǔn)則 仍為 ，因此可判決出 FSK信號。 過零檢測法方框圖如 圖 ，它是利用信號波形在 單位時間內(nèi)與零電平軸交叉的次數(shù)來測定信號頻率。輸入的 uFSK信號經(jīng)限幅放大后成為舉行脈沖波，再經(jīng)微分電路得到 雙向尖脈沖，然后整流得單向尖脈沖，每個尖脈沖表示信號 一個過零點，尖脈沖的重復(fù)頻率就是信號頻率的二倍。 圖 FSK過零檢測法方框圖及波形 將尖脈沖去觸發(fā)一單穩(wěn)電路，產(chǎn)生一定寬度的矩形脈沖序 列，該 序列的平均分量與脈沖重復(fù)頻率成正比，即與輸入信 號頻率成正比。所以經(jīng)過低通濾波器輸出的平均分量的變化 反映了輸入信號頻率的變化，這樣就把碼元“ 1” 和“ 0” 在 幅度上區(qū)分開來，恢復(fù)出數(shù)字基帶信號。 數(shù)字相位調(diào)制（相位鍵控）是用數(shù)字基帶信號控制載波 的相位，使載波的相位發(fā)生跳變的一種調(diào)制方式 。二進(jìn)制相 位鍵控用同一個載波的兩種相位來代表數(shù)字信號。由于 PSK 系統(tǒng)抗噪聲性能優(yōu)于 ASK和 FSK，而且頻帶利用率較高，所以 在中、高速數(shù)字通信中被廣泛采用。 絕對調(diào)相和相對調(diào)相 數(shù)字調(diào)相（相位鍵控）常分為：絕對調(diào)相，記為 CPSK。 相對調(diào)相，記為 DPSK。對于二進(jìn)制的絕對調(diào)相記為 2CPSK。 相對調(diào)相記為 2DPSK。 二進(jìn)制相位鍵控 (PSK)調(diào)制與解調(diào) （ CPSK） 所謂絕對調(diào)相，即 CPSK，是利用載波的不同相位去直接 傳送數(shù)字信息的一種方式 。對二進(jìn)制 CPSK，若用相位 π 代表 “ 0” 碼，相位 0代表“ 1” 碼，即規(guī)定數(shù)字基帶信號為“ 0” 碼時，已調(diào)信號相對于載波的相位為 π ；數(shù)字基帶信號為 “ 1” 碼時，已調(diào)信號相對于載波相位為同相。按此規(guī)定， 2CPSK信號的數(shù)學(xué)表示式為 Acos(2πfct+θ0) 為“ 1”碼 Acos(2πfct+θ0+π) 為“ 0”碼 u2CPSK= 式中 θ 0為載波的初相位。受控載波在 0、 π兩個相位上 變化，例如 圖 。其中，圖 (a)為數(shù)字基帶信號 S(t) （也稱絕對碼），圖 (b)為載波，圖 (c)為 2CPSK絕對調(diào)相波 形，圖 (d)為雙極性數(shù)字基帶信號。 從 圖 ， 2CPSK信號可以看成是雙極性基帶信號 乘以載波而產(chǎn)生的，即 u2CPSK(t)=u(t)Acos(2π fct+θ 0) 式中 u(t)為雙極性基帶信號，其波形如圖 (d)所示。 關(guān)于 CPSK波形的特點，必須強調(diào)的是： CPSK波形相位 是相對于載波相位而言的。因此畫 CPSK波形時，必須先把 載波畫好，然后根據(jù)相位的規(guī)定，才能畫出它的波形。 圖 2CPSK信號 （ DPSK） 相對調(diào)相（相對移相），即 DPSK，也稱為差分調(diào)相，這 種方式用載波相位的相對變化來傳送數(shù)字信號，即利用前后 碼之間載波相位的變化表示數(shù)字基帶信號的 。所謂相位變化 又有向量差和相位差兩種定義方法。向量差是指前一碼元的 終相位與本碼元初相位比較，是否發(fā)生相位變化。而相位差 是指前后兩碼元的初相位是否發(fā)生了變化， 圖 種定義的 DPSK的波形。從 圖 ，對同一個基帶 信號，按向量差和相位差畫出的 DPSK波形是不同的。例如 , 在相位差法中，在絕對碼出現(xiàn)“ 1”碼時， DPSK的載波初相位 圖 兩種定義的 DPSK波形 即前后兩碼元的初相位相對改變 π 。出現(xiàn)“ 0” 碼時， DPSK 的載波相位即前后兩碼元的初相位相對不變。在向量差法中 , 在絕對碼出現(xiàn)“ 1” 碼時， DPSK的載波初相位相對前一碼元 的終相位改變 π 。出現(xiàn)“ 0” 碼時， DPSK的載波初相位相對 前一碼元的終相位連續(xù)不變。如 圖 。在畫 DPSK波 形形，第一個碼元波形的相位可任意假設(shè)。 由以上分析可以看出，絕對移相波形規(guī)律比較簡單，而 相對移相波形規(guī)律比較復(fù)雜。絕對相移是用已調(diào)載波的不同 相位來代表基帶信號的，在解調(diào)時，必須要先恢復(fù)載波，然 后把載波與 CPSK信號進(jìn)行比較，才能恢復(fù)基帶信號。由于 接收端恢復(fù)載波常常要采用二分頻電路，它存在相位模糊， 即用二分頻電路恢復(fù)的載波有時與發(fā)送載波同相，有時反相 , 而且還會出現(xiàn)隨機跳變，這樣就給絕對移相信號的解調(diào)帶來 困難。而相對移相，基帶信號是由相鄰兩碼元相位的變化來 表示，它與載波相位無直接關(guān)系，即使采用同步解調(diào)，也不 存在相位模糊問題，因此在實際設(shè)備中，相對移相得到了廣 泛運用。 DPSK信號的產(chǎn)生 DPSK信號應(yīng)用較多，但由于它的調(diào)制規(guī)律比較復(fù)雜， 難以直接產(chǎn)生，目前產(chǎn)生 DPSK信號大多數(shù)通過碼變換加 CPSK調(diào)制方法而獲得。 CPSK調(diào)制有直接調(diào)相法和相位選擇法兩種方法。 ⑴直接調(diào)相法 直接調(diào)相法的電路如 圖 ，它是一個典型的環(huán)形 調(diào)制器。在 CPSK調(diào)制中， 2端接載波信號， 6端接雙極 性基帶信號， 4端輸入， VD VD VD3和 VD4起著倒接開關(guān) 的作用。當(dāng)基帶信號為正時， VD VD3導(dǎo)通，輸出載波與輸 入載波反相，從而實現(xiàn)了 CPSK調(diào)制。 圖 直接調(diào)相法的電路 ⑵ 相位選擇法 相位選擇電路如 圖 ，設(shè)振蕩器產(chǎn)生的載波信號 為 Acos(2πfct)，它加到與門 1，同時該振蕩信號經(jīng)倒相器變?yōu)? Acos(2πfct+π)，加到與門 2，基帶信號和它的倒相信號分別 作為與門 1及與門 2的選通信號?；鶐盘枮?1碼時，與門 1選 通，輸出為 Acos(2π fct)；基帶信號為“ 0” 碼時，與門 2選 通，輸出為 Acos(2π fct+π )，即可得到 CPSK信號。 圖 相位選擇器 ⑶ 相對移