【正文】 有三種方式，即幅移鍵控ASK、頻移鍵控 FSK和相移鍵控 PSK。 4．二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制（ 2PSK）是指用二進(jìn)制信號(hào)去控制載波相位變化的調(diào)制。在相同的碼元速率下，其信息速率比二進(jìn)制調(diào)制的高。 MQAM的頻譜利用率 ，可見 值越大，即星點(diǎn)數(shù)越多其頻譜利用率就越高。它的頻譜結(jié)構(gòu)有單峰和雙峰兩種；它的功率譜由連續(xù)譜和離散譜構(gòu)成。關(guān)于數(shù)字調(diào)制中的載波提取和形成將在第 8章中談到，這里不予多述。這樣 16APK的抗噪聲性能就要優(yōu)于 16PSK了。 ， 8DPSK相位差為 45176。經(jīng)雙邊帶調(diào)制后，其頻帶利用率則變?yōu)?k ，實(shí)際應(yīng)用中，采用頻譜滾降，如滾降系數(shù)為 ，則多相調(diào)相的頻帶利用率為 上式與 QAM的頻帶利用率是一樣的，越大，頻帶利用率越高，但是多相調(diào)相時(shí)，越大，已調(diào)載波信號(hào)的相位差也就越小，接收端在噪聲干擾下越容易判錯(cuò)，使得可靠性下降。如發(fā)送端是 8DPSK信號(hào)，則在圖 632解調(diào)的并／串變換之后再加一個(gè)差分碼／絕對(duì)碼的碼變換電路即可為 8DPSK信號(hào)的解調(diào)電路。在送入相乘調(diào)制器前，它們分別通過由 C碼控制的幅度控制電路。二進(jìn)制信息碼元的 3比特組成一個(gè)八進(jìn)制碼元，并與一個(gè)已調(diào)波的起始相位對(duì)應(yīng)。 1c c n? ? ????c? 1n??n??第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 T 7 /4 3 /4 5 /4 /4 3 /4 2 + 3 /4= 7 /4+ /4= + 5 /4= 7 /4 3 /4= 5 /2 2 11 /4 基帶信號(hào) 絕對(duì)調(diào)相信號(hào) 相對(duì)調(diào)相信號(hào) 圖 629 /4系統(tǒng)已調(diào)波的波形圖 ? ? ? ? ?74? 74? ? 52? ? ?? ?? ?? ? ??第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 【 例 61】 一個(gè) 4DPSK系統(tǒng)，其工作方式按照下面矢量所示，設(shè)已調(diào)制載波信號(hào)的初始相位為 Q=0，按照下面表中的數(shù)字填寫已經(jīng)調(diào)制的載波信號(hào)對(duì)應(yīng)的相位 Q和矢量表示。4 5 176。 相位載波 和與之正交的載波 進(jìn)行二相調(diào)相，得到如圖 627 (b)所示四相信號(hào)的矢量表示圖。 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 四相調(diào)相 四相調(diào)相（ 4PSK）是用載波的四種不同相位來表征傳送的數(shù)字信息。 表 61 星點(diǎn)數(shù)和電平數(shù)的關(guān)系 符號(hào)（碼元） 符號(hào) Bit位數(shù)（ K位） 可能組合 2K 電平數(shù) 星點(diǎn)數(shù) M 1個(gè) 1 2（ 0、 1） 2 4 1個(gè) 2 4（ 00、 0 11） 4 16 1個(gè) 3 8（ 000— 111） 8 64 1個(gè) 4 16（ 00001111） 16 256 1個(gè) … … … … 1個(gè) K 2K M 12M12M第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 正交幅度調(diào)制信號(hào)的頻譜利用率 QAM方式的主要特點(diǎn)是有較高的頻譜利用率。星座圖上各信號(hào)點(diǎn)之間的距離越大抗誤碼能力越強(qiáng)。相位。 /1s11 ()2 St/2s21 ()2 St第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 正交幅度調(diào)制信號(hào)的矢量關(guān)系 對(duì)于 QAM，我們把正交的兩路信號(hào)的相位分別看成水平和垂直，如圖 623所示。 下面我們看看正交幅度調(diào)制的頻帶利用率有何變化，根據(jù)公式 可知，采用正交幅度調(diào)制以后。 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 正交幅度調(diào)制的基本思想是將兩路獨(dú)立的基帶波形分別對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，所得到的兩路已調(diào)信號(hào)疊加起來的過程，稱為正交幅度調(diào)制。相位比較法解調(diào)的原理框圖示于圖 619。 2DPSK的解調(diào)有兩種方法：極性比較法和相位比較法。也即在 Dn的前面加上一位 1或者 0，不影響計(jì)算結(jié)果。 或 180176。 相位載波，經(jīng)合成電路輸出即為 2PSK信號(hào)。的變化是相對(duì)于已調(diào)信號(hào)的前一碼元的相位，或者說，這里的變化是以已調(diào)信號(hào)的前一碼元相位作參考相位的。 和 180176。 h12ccbffhf??12ccff? bf第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 二進(jìn)制相移鍵控（ 2PSK） PSK信號(hào)及功率譜密度 以基帶數(shù)字信號(hào)控制載波的相位，使載波的相位隨基帶信號(hào)的變化而變化稱為數(shù)字調(diào)相，又稱相移鍵控，簡(jiǎn)寫為 PSK。 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 帶 通取 樣 判 決數(shù) 據(jù) 輸 出帶 通－f 1u 0u 1f 02 F S K定 時(shí) 脈 沖(a) 分路濾波非相干解調(diào)器 帶 通 限 幅 鑒 頻 整 形數(shù) 據(jù) 基 帶信 號(hào) 輸 出2 F S K(b) 限幅鑒頻非相干解調(diào)器 圖 610 2FSK信號(hào)非相干解調(diào) 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 最小移頻鍵控 (MSK) 連續(xù)相位的移頻鍵控是在傳統(tǒng)的頻率調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種調(diào)制方式。 hh第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào) 1． 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生 由于 2FSK信號(hào)可認(rèn)為是兩個(gè) 2ASK信號(hào)之和，因此，2FSK信號(hào)的產(chǎn)生可用兩個(gè)數(shù)字調(diào)幅信號(hào)相加的辦法產(chǎn)生，如圖 68所示的就是相位不連續(xù)的 2FSK信號(hào)產(chǎn)生的原理圖。 設(shè)兩個(gè)載波頻率分別為 和 ，且 ， 則有： = + Δ ， = Δ 設(shè) 為 中的“ 1”碼序列； 為 中的“ 0”碼序列。圖 65 (b)是由雙極性信號(hào)作調(diào)制信號(hào)，由于雙極性信號(hào)中不含有直流分量，即 G(0)=0，所以，已調(diào)信號(hào)的功率譜中就不含有 ωc的載波頻率分量，稱為抑制載頻的雙邊帶調(diào)制。對(duì)于單極性的數(shù)字調(diào)制信號(hào) s(t)，可以寫成 s(t)= (62) 其中 g(t)為單極性脈沖波， an的取值是 ()nna g t n T??101nnaP??????概 率 為概 率 為第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 1 1 10 0 1 1 10 0 未 調(diào) 載 波已 調(diào) 載 波 s ( t )單 極 性 不 歸 零 碼雙 極 性 不 歸 零 碼已 調(diào) 載 波 s ( t )圖 62 2ASK信號(hào)波形 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 ASK已調(diào)波的解調(diào)，可用非相干解調(diào)和相干解調(diào)兩種方法。 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)時(shí)，定義這種調(diào)制為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。帶通型信道不適合于直接傳輸基帶信號(hào)，需要對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以實(shí)現(xiàn)頻譜搬移使信號(hào)頻帶適合于信道帶寬。這種二進(jìn)制幅移鍵控方式稱為開關(guān)鍵控（ OOK）方式，它是 2ASK的一種常用方式。 帶 通濾 波 器定 時(shí) 脈 沖S ( t )抽 樣判 決 器低 通濾 波 器半 波 或 全 波整 流 器f ( t )圖 63 ASK的非相干解調(diào) 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 圖 64是 2ASK的另一種解調(diào)方式，也就是相干解調(diào)，又稱為同步解調(diào)，要實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，則需要在收端產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)端同頻同相的本地載波信號(hào)，利用本地相干載波與接收信號(hào)相乘，經(jīng)低通濾波后，得到調(diào)制信號(hào)，然后經(jīng)過定時(shí)判決，得到規(guī)整的數(shù)字脈沖信號(hào)。根據(jù)前后碼元的載波相位是否連續(xù)，可分為相位不連續(xù)的頻移鍵控和相位連續(xù)的頻移鍵控。 1cf 2cf 1cf 2cf1cfcff 2cfcff1()ft ()ft 2()ft ()ft()st()st 1()ft 1cos c t?22( ) co s cf t t??tnTtgatnTtgatS Sn SnFS K 21 c os)(c os)()( ?? ?? ????第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 2cf ? bf bf cf 1cf ? c 1ffbc 2fbf?fb?c 1fc 2f圖 67 2FSK已調(diào)波的功率譜 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 圖中假定兩個(gè)載波頻率之差 ，如果此頻差較大時(shí)，功率譜出現(xiàn)雙峰；頻差較小時(shí)，小于數(shù)字調(diào)制信號(hào)速率 ，功率譜出現(xiàn)單峰。 壓 控振 蕩 器數(shù) 據(jù) 輸 入S 2 F S K ( t )( a )高 頻振 蕩脈 沖形 成可 變分 頻固 定分 頻S 2 F S K ( t )數(shù) 據(jù) 輸 入( b )圖 69 相位不連續(xù)的 2FSK信號(hào)產(chǎn)生 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 2． 2FSK信號(hào)的解調(diào) FSK信號(hào)的解調(diào)通常有兩種方法：分路選通濾波非相干法和鑒頻器法。 最小移頻鍵控 MSK是相位連續(xù)的 2FSK的一個(gè)特例。 按 PSK的基本定義可畫出數(shù)字信號(hào)與 PSK信號(hào)的對(duì)應(yīng)波形，如圖 611所示。 相對(duì)相移鍵控信號(hào)的調(diào)制規(guī)則是：數(shù)字信號(hào)的“ 1”碼使已調(diào)信號(hào)的相位變化 180176。 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 二相制相移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào) 1． 2PSK信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào) 如前所述， 2PSK信號(hào)與抑制載波的 2ASK信號(hào)等效，因此，可以利用雙極性基帶信號(hào)通過乘法器與載波信號(hào)相乘得到 2PSK信號(hào)，這是產(chǎn)生 2PSK信號(hào)的一種方法。 2PSK信號(hào)的解調(diào)需要用相干解調(diào)的方式，即需要恢復(fù)相干載波，由于 2PSK信號(hào)中無載波頻率分量，所以無法從接收的已調(diào)信號(hào)中直接提取相干載波。 2 f cf c ( 0 176。 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 1 1 10 0 載 波基 帶 信 號(hào) a n初 相 為 π 的 2 D P S K 調(diào) 制S ( t )tttπ 0 0 π 0 01 1 1 10 相 對(duì) 序 列 D nS ( t )t相 對(duì) 序 列 D n 進(jìn) 行 絕 對(duì) 調(diào) 相t0 0 π 0 0e ( t )e ( t )兩者圖形圖 614 PSK和 DPSK的內(nèi)在聯(lián)系圖 第 6章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 絕 對(duì)調(diào) 相a n碼 形變 換D n2 D P S K 信 號(hào) 輸