【正文】 元都有 2k種不同狀態(tài)，因而必須用 M = 2k種不同相位或相位差來表示，稱為 M相調(diào)相。1 3 5 176。它是把02 分成八種相位，已調(diào)波相鄰相位之差為 2 /8＝ /4。最后將 A， B， C三種經(jīng)并／串變換即可恢復(fù)為原串行數(shù)字序列。 ， 4DPSK相位差為 90176。解決這一問題通常采用的方法是從接收的信號中提取載波的頻率和相位信息，就是通常所說的載波提取和形成。采用正交幅度調(diào)制以后，頻帶利用率是雙邊帶調(diào)制的兩倍，即與單邊帶方式或基帶傳輸方式的頻帶利用率相同。二進(jìn)制相對相移鍵控調(diào)制（ 2DPSK）的規(guī)則是以前后相鄰碼元的相對相位變化來表示所傳送的數(shù)字信息，可先將二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成相對碼，然后按照 2PSK的調(diào)制規(guī)則進(jìn)行調(diào)制，即可獲得 2DPSK信號。 在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，許多類型的解調(diào)器都是采用相干解調(diào)的方式。 ( / . )Zb it s H( / . )Zb it s H?2l o g11Mk???????( / . )Zb it s H第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 數(shù)字調(diào)幅調(diào)相 前面討論了多進(jìn)制調(diào)制方式可以提高頻帶利用率，如MPSK方式。 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 ● ●●● ●●●●●●0 1 0 0 1 0 1 1AB1 01 10 00 1圖 631 A、 B兩路電平以及調(diào)制合成矢量 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 在圖 630中，在輸入的串／并變換之前加入差分碼變換電路，則即為 8DPSK。由圖可以看出 ＝ 5 /4，則 ＝ 7 /4＋ 5 /4＝ 3 。2 7 0 176。Hz) (616) bfB? ?bf第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 由前述討論可知，對 MQAM系統(tǒng)， A， B各路基帶信號的電平數(shù)應(yīng)是，如 4QAM時每路的基帶信號是二電平，對 16 QAM，則每路的基帶信號是四電平。這四種組合所對應(yīng)的相位矢量關(guān)系如圖 624所示。 )/( zb Hsb i tBf ???第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 正交幅度調(diào)制信號的解調(diào)必須采用相干解調(diào)方法，解調(diào)原理如圖 621所示。當(dāng)前后碼元相位相同時，輸出一個正極性脈沖，當(dāng)前后碼元相位相反時，輸出負(fù)脈沖，再經(jīng)低通、取樣判決、倒相以及碼形成電路形成輸出碼元。 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 1 1 10 0 載 波基 帶 信 號 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 序 列 D nS ( t )t相 對 序 列 D n 進(jìn) 行 絕 對 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)字信號的頻帶傳輸 絕 對調(diào) 相a n碼 形變 換D n2 D P S K 信 號 輸 出圖 615 2DPSK信號的產(chǎn)生 下面我們看看實際中的兩種碼變換電路。 2PSK信號的解調(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信號中無載波頻率分量，所以無法從接收的已調(diào)信號中直接提取相干載波。 相對相移鍵控信號的調(diào)制規(guī)則是：數(shù)字信號的“ 1”碼使已調(diào)信號的相位變化 180176。 最小移頻鍵控 MSK是相位連續(xù)的 2FSK的一個特例。 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)字信號的頻帶傳輸 圖中假定兩個載波頻率之差 ，如果此頻差較大時，功率譜出現(xiàn)雙峰；頻差較小時，小于數(shù)字調(diào)制信號速率 ，功率譜出現(xiàn)單峰。 帶 通濾 波 器定 時 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)，要實現(xiàn)相干解調(diào)，則需要在收端產(chǎn)生一個與發(fā)端同頻同相的本地載波信號，利用本地相干載波與接收信號相乘，經(jīng)低通濾波后，得到調(diào)制信號，然后經(jīng)過定時判決，得到規(guī)整的數(shù)字脈沖信號。帶通型信道不適合于直接傳輸基帶信號，需要對基帶信號進(jìn)行調(diào)制以實現(xiàn)頻譜搬移使信號頻帶適合于信道帶寬。對于單極性的數(shù)字調(diào)制信號 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信號波形 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 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。 設(shè)兩個載波頻率分別為 和 ，且 ， 則有： = + Δ ， = Δ 設(shè) 為 中的“ 1”碼序列； 為 中的“ 0”碼序列。 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 帶 通取 樣 判 決數(shù) 據(jù) 輸 出帶 通－f 1u 0u 1f 02 F S K定 時 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 輸 出2 F S K(b) 限幅鑒頻非相干解調(diào)器 圖 610 2FSK信號非相干解調(diào) 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 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。 和 180176。 相位載波，經(jīng)合成電路輸出即為 2PSK信號。也即在 Dn的前面加上一位 1或者 0，不影響計算結(jié)果。相位比較法解調(diào)的原理框圖示于圖 619。 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。相位。 表 61 星點數(shù)和電平數(shù)的關(guān)系 符號（碼元） 符號 Bit位數(shù)（ K位） 可能組合 2K 電平數(shù) 星點數(shù) M 1個 1 2（ 0、 1） 2 4 1個 2 4（ 00、 0 11） 4 16 1個 3 8（ 000— 111） 8 64 1個 4 16（ 00001111） 16 256 1個 … … … … 1個 K 2K M 12M12M第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 正交幅度調(diào)制信號的頻譜利用率 QAM方式的主要特點是有較高的頻譜利用率。 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)所示四相信號的矢量表示圖。 1c c n? ? ????c? 1n??n??第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 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 絕對調(diào)相信號 相對調(diào)相信號 圖 629 /4系統(tǒng)已調(diào)波的波形圖 ? ? ? ? ?74? 74? ? 52? ? ?? ?? ?? ? ??第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 【 例 61】 一個 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)制的載波信號對應(yīng)的相位 Q和矢量表示。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。經(jīng)雙邊帶調(diào)制后，其頻帶利用率則變?yōu)?k ，實際應(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，越大，已調(diào)載波信號的相位差也就越小，接收端在噪聲干擾下越容易判錯，使得可靠性下降。這樣 16APK的抗噪聲性能就要優(yōu)于 16PSK了。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。在相同的碼元速率下，其信息速率比二進(jìn)制調(diào)制的高。常見的數(shù)字載波調(diào)制有三種方式，即幅移鍵控ASK、頻移鍵控 FSK和相移鍵控 PSK。故要保持誤碼率不變，則應(yīng)增加信號功率。這是因為基帶傳輸只要求通過數(shù)字基帶方波的單邊頻譜就可以了，而頻帶傳輸必須要求信道通過已調(diào)波的雙邊譜才行，這個帶寬就是載波兩側(cè)第一個零點之間的帶寬，它集中了已調(diào)波的主要能量，是對高頻信道帶寬的最低要求，因通過的已調(diào)波旁瓣的能量少，可以不考慮。 3比特碼的組合情況不同，對應(yīng)的已調(diào)載波相位就不同。圖中，上、下兩個支路分別是 2PSK信號解調(diào)器，它們分別用來檢測雙比特碼元中的 A和 B碼元，然后通過并／串變換電路還原為串行數(shù)字信息。 第 6章 數(shù)字信號的頻帶傳輸 我們把組成雙比特碼元的前一信息比特用 A代表，后一信息比特用 B代表，并按格雷碼排列，以便提高傳輸?shù)目煽啃?。如果采用二路四電平碼送到 A、 B的調(diào)制器，就能更進(jìn)一步提高頻譜利用率。01B100 0S 1 ( t ) S 2 ( t ) e ( t )串 / 并 轉(zhuǎn) 換低 通低 通A 路 tc?cos∑e 1 ( t )e 2 ( t )B 路 tc?si n?1 11 00 19