【正文】 圖中 和 是兩個(gè)獨(dú)立的帶寬受限的基帶信 號(hào)， 和 是相互正交的載波。振幅相位聯(lián)合鍵 控方式就是克服上述問(wèn)題而提出來(lái)的。 315176。 k? (0 2 )?、k?0 0 0 04 5 1 3 5 2 2 5 3 1 、 、22?ka kb? ?( ) [ ( ) ] c o s ( ) c o s ( ) s i no s c kks c s ckkkke t g t k T ta g t k T t b g t k T t?????? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ????89 ? QPSK信號(hào)的產(chǎn)生方法與 2PSK信號(hào)一樣，可分為調(diào)相法和相位選擇法。 315176。 1）四相絕對(duì)移相鍵控 (4PSK 或 QPSK) 四相絕對(duì)移相調(diào)制 采用載波的四種不同相位 來(lái)表征數(shù)字信息。P2 概 率 為。該種調(diào)制方式特點(diǎn)是： (1)它可以比二進(jìn)制系統(tǒng)有高得多的信息傳輸速 率； (2)在相同的碼元傳輸速率下，多電平調(diào)制信號(hào) 的帶寬與二電平的相同。 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 對(duì)于二進(jìn)制振幅鍵控、移頻鍵控、移相鍵控這 三種方式來(lái)說(shuō) ,發(fā)送端設(shè)備的復(fù)雜程度相差不多 , 而接收端的復(fù)雜程度則與所選用的調(diào)制和解調(diào) 方式有關(guān) .對(duì)于同一種調(diào)制方式 ,相干解調(diào)的設(shè)備 要比非相干解調(diào)時(shí)復(fù)雜 。 因此， 判決門限不隨信道 特性的變化而變化 ，接收機(jī)總能保持工作在 最佳判決門限狀態(tài)。 1 0 1 1 0 P e r f r? ? ? ?41 1 0 0 . 9 9 9 9e r f r ?? ? ? ?故接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為 : 69 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 2 .7 6 7 .6 2rr? ? ? ?7 .6 2 ,r ?現(xiàn) 取 那 么 :22 nar???22 4 2 2 4 10 48 10 42snaP W dB m? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?故接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為 : 70 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 若傳輸?shù)拇a元時(shí)間寬度為 ,則 2ASK系統(tǒng)和 2PSK(2DPSK)系統(tǒng)的頻帶寬度近似為 ,即 : 2/ sTsT22 2ASK PSK sB B T==在數(shù)字通信中， 誤碼率是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)的 重要指標(biāo)之一，上一節(jié)我們對(duì)各種二進(jìn)制數(shù)字通 信系統(tǒng)的抗噪聲性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析。: 2 ( 1 )eP PP ??或?qū)⑸鲜酱?()可得 : ee39。 ()TSt()TSt注意 : 代表絕對(duì)移相信號(hào)時(shí) ,上式“ 1”和“ 0” 便是絕對(duì)碼 ,當(dāng) 代表相對(duì)移相信號(hào)時(shí)上式 “ 1”和“ 0”并非是原始的數(shù)字信息 ,而是絕對(duì)碼 變換成相對(duì)碼后的“ 1”和“ 0”. ? 對(duì)移相信號(hào)的解調(diào) ,常用同步檢測(cè)法 (極性比較 法 )和差分相干檢測(cè)法 (相位比較法 ).同步檢測(cè) 系統(tǒng)中 ,一個(gè)信號(hào)碼元的持續(xù)時(shí)間內(nèi)低通濾波 器的輸出波形可表示為 : 52 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 為接收端 2PSK信號(hào)幅值的一半 ,即 . 注意 :當(dāng)發(fā)送 “ 1”時(shí) ,只有由于噪聲 的疊加結(jié) 果 ,使 在抽樣判決時(shí)刻變?yōu)樾∮?0值 ,才發(fā)生 將“ 1”判為 “ 0”的錯(cuò)誤 ,其概率為 : /2aA?a1 ( 0 , 1 )eP P x?? 發(fā) 送 “ ” 時(shí)將“ 0”判為“ 1”的錯(cuò)誤概率 為 : 2eP2 ( 0 , 0 )eP P x?? 發(fā) 送 “ ” 時(shí)()t()xt53 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 12eePP? 1eP2210 ( ) / 212nxaenP e d x???????? ?221 ( ) 。 上兩式中， 為窄帶高斯過(guò)程。 24 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 當(dāng)發(fā)送“ 0”時(shí)， 的一維概率密度為： 2201( ) e xp( / 2 )2 nnf x x ????? ()t 為高斯過(guò)程，當(dāng)發(fā)送“ 1”時(shí) , 過(guò)程 的一維概率密度為： ()ca n t?2211( ) e xp [ ( ) / 2 ]2 nnf x x a ???? ? ? ()t概率密度的圖形表示為： 25 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） （ c） 圖 616 同步檢測(cè)時(shí)誤碼率的幾何表示 1()fx0()fx0 b ax*0b26 若判門限為 ，將“ 1”錯(cuò)判為“ 0”的概率為 將“ 0”錯(cuò)判為“ 1”的概率為 ，可以分別求 得： 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 1 121( ) 1 [ 1 ( ) ]2 2benbaP f x d x e r f????? ? ? ?? 其中： 202() x ue rf x e du??? ?2 021( ) [ 1 ( ) ]2 2ebnbP f x d x e r f??? ? ?? b 1eP2eP27 假設(shè) ，則可得系統(tǒng)總的誤 碼率： 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 1 2 1 211( 1 ) (0 )22e e e e eP P P P P P P? ? ? ?1 1[ 1 ( ) ] [ 1 ( ) ]44 22nnb a be r f e r f??? ? ? ?(0 ) ( 1 ) 1 / 2PP ?? 等于圖中畫(huà)有斜線區(qū)域總面積的一半； ePb 有關(guān)。 0()fV 1()fV *0b*0b2*eP2eP2eP*00bb?0b 1eP11* eePP?1*eP1eP*00bb?22* eePP?11* eePP?22* eePP?總的誤碼率 是由 和 的相應(yīng)陰影面積相 加而成的，而 時(shí)的兩個(gè)陰影面積是包 含 時(shí)的兩個(gè)陰影面積，所以只有當(dāng) 時(shí)，兩個(gè)陰影面積的總和才是最小的。 式中， 為高斯白噪聲通過(guò)帶通濾波器后的 噪聲， 是一個(gè)窄帶高斯過(guò)程，它可以表示 為： ( ) nt( ) nt( ) ( ) c o s ( ) s i nc c s t n t t n t t??? c o s 0()0 。 6 OOK系統(tǒng)的抗噪聲性能 ? 二進(jìn)制振幅鍵控不象移頻鍵控和移相鍵控應(yīng)用廣泛，但它的抗噪聲分析方法具有普遍意義。 ? 對(duì)于 2ASK系統(tǒng)，在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，發(fā)送端輸出的波形 可表示為： 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） ()TSt()TSt ? ( ) 1 TUt 發(fā) 送 “ ” 時(shí) ； 0 0 發(fā) 送 “ ” 時(shí) 。 csia t t TUt? ???? ?? 其它t 10 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 于 是 ：()yt ?[ ( ) ] c o s ( ) s i n 1c c s ca n t t n t t??? 發(fā) 送 “ ” 時(shí) ；( ) c o s ( ) s i n 0c c s t t n t t?? 發(fā) 送 “ ” 時(shí) 。 eP 1eP2eP*00bb?*00bb?*00bb?19 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） ?結(jié)論：當(dāng)門限值選擇等于 時(shí)，系統(tǒng)將有最 小的誤碼率。 ?上式表明： 28 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） ** 0 /22nnx a rb??? ? ?將結(jié)果代入 表達(dá)式可得： eP**10( ) ( )f x f x?代入 和 求得 注： * /2xa? 222nar??歸一化門限值： 0()fx 1()fx按前面邊相同的方法，可以確定最佳門限： 29 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） **1 1[ 1 ( ) ] [ 1 ( ) ]4422ennx a xP e r f e r f??? ? ? ?[ ( ) ( ) ]e rf x e rf x?注 ：1 1 1( ) ( )2 4 2 4 2rre r f e r f? ? ?** 11[] 22 2 2 2nnx x r r?? ? ? ?注：11[ 1 ( ) ] ( )2 2 2 2rre r f e r f c? ? ?** 0 /22nnx a rb??? ? ?* /2xa?30 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 結(jié)論：在相同的大信噪比 下， OOK信號(hào)同步 檢測(cè)的誤碼率 總是低于 包絡(luò)檢波檢測(cè)的誤碼率 ， 但兩者的誤碼性相差不大。 ()nt1 ( ) =RUt 1c o s 0 sa t t T? ??0 t其 它 此時(shí) 和 分別變成： 1 ()RUt ( ) oRUt( ) =oRUt 2c o s 0 sa t t T? ??0 t其 它 ( ) ( ) c o s ( ) s i nc c s t n t t n t t??? 37 ?包絡(luò)檢波法接收移頻信號(hào)的誤碼率 在 時(shí)間內(nèi) ,發(fā)送碼元“ 1”(對(duì)應(yīng) ),這時(shí)進(jìn)入 抽樣判別器進(jìn)行比較的兩路輸入包絡(luò)分別為 : 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） (0, )sT 1?221 : 1 ( ) [ ( ) ] ( )csV t a n t n t? ? ? ?通 道222 : 2 ( ) ( ) ( )csV t n t n t? ??通 道 38 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation system ） 1211 2 1 1 2 2 2 10( ) ( )[ ( ) ]eVVP P V V f V f V dV dV???? ? ? ??1()Vt2()Vt 1()Vt 1V2()Vt 2V221 20 1 120121( ) e x p [ ( 2 )2 ]nn nV IV aaV dV? ? ??? ? ??1:2,2n nVt az? ???令由第二章的知識(shí)可知 , 為一維廣義瑞利分 布 , 為一維瑞利分布 , 取樣值 小于 取樣值 時(shí) ,發(fā)生判別錯(cuò)誤 ,其概率為 : 39 第六章 正弦波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（ sine wave digital modulation syste