【文章內(nèi)容簡介】 計算機的出現(xiàn)將通信技術推上了更高的層次，借助現(xiàn)代電信網(wǎng)和計算機的融合，人們將世界變成了地球村。 （ 5）微電子技術的發(fā)展，使通信終端的體積越來越小，成本越來越低，范圍越來越廣。 例如， 2020 年我國的移動電話用戶首次超過了固定電話用戶。根據(jù)國家信息產(chǎn)業(yè)部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，到 2020 年底移動電話用戶近 4 億。 隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，通信技術正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和寬帶化的方向發(fā)展。隨著科學技術的進步，人們對通信的要求越來越高，各種技術會不斷地應用于通信領域，各種新的通信業(yè)務將不斷地被開發(fā)出 來。到那時人們的生活將越來越離不開通信。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 第 2 章 數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)的 基本原理 在數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)中，主要是對數(shù)字信號進行調(diào)制，其中主要包括幅度鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）、相移鍵控（ PSK）因為數(shù)字信號有二進制與多進制之分，因此，數(shù)字調(diào)制也分為二進制調(diào)制和多進制調(diào)制，本章節(jié)分別對二進制和多進制調(diào)制進行分析。 幅度鍵控（ 2ASK） 振幅鍵控是正弦載波的幅度隨著數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調(diào)制，數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ ASK），當數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制幅度鍵控 ,二進制幅度鍵控記作 2ASK。 2ASK 是利用代表數(shù)字信息 0或 1的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的高頻載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。如有載波輸出是發(fā)送 1，無載波輸出時發(fā)送 0. 設發(fā)送的二進制符號序列由 0、 1 序列組成，發(fā)送 0符號的概率為 P，發(fā)送1符號的概率為 1P，且相互獨立。該二進制符號序列可表示為 S(t)= 其中： ???? PPa n －出現(xiàn)概率為出現(xiàn)概率為 110 （ 21） Ts 用來表示二進制基帶信號的時間間隔， g(t)用來代表持續(xù)時間 Ts 的矩形脈沖： 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 那么二進制幅度鍵控信號可表示為： tnTtgatS snAS K ?c os)()(2 ?????? ?? ? ttS c?cos)(? （ 22） 二進制幅度鍵控信號時間波型如圖 所示： 圖 2ASK 信號時域波形 2ASK 的調(diào)制 2ASK 的產(chǎn)生方法主要有兩種。第一種，可以把 2ASK 信號當做載波與 S(t)二者的乘積，因此 對其進行調(diào)制的時候需要采用模擬乘法器，即 “ 乘積法 ” 。 第二種， 2ASK 信號的傳播與載波的通斷有直接的聯(lián)系，也就是說可以用模擬開關控制載波通斷，此時二進制序列 S(t)可以進行調(diào)節(jié)： S(t)=1 時開關導通， S(t)=0時開關截止，即 “ 通 — 斷鍵控法 ” 。 圖 為 “ 乘積法 ” 的原理圖，圖 為 “ 通 — 斷鍵控法 ” 的原理圖。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 圖 2ASK 調(diào)制乘積法 圖 2ASK 調(diào)制通斷鍵控法 2ASK 的解調(diào) 由圖 ， 2ASK 是一種 100%的 AM調(diào)制信號，信號解調(diào)方法有兩種：1包絡檢波法 2 相干檢測法。下圖 、圖 測法的解調(diào)原理 【 3】 ： 圖 2ASK 信號包絡檢波法解調(diào)原理框圖 圖 2ASK 信號 相干檢測法 解調(diào)原理框圖 頻移鍵控（ 2FSK） 數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵 控（ FSK），二進制頻移鍵控記作 2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字信息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 頻移鍵控通過完全不一樣的兩個頻率 F F2 產(chǎn)生的振蕩源來體現(xiàn)信號 1 和 0，然后用 1和 0去控制兩個獨立的振蕩源的交替輸出，其波形如圖 所示。 圖 圖 2FSK 信號的產(chǎn)生原理框圖 （ a） 模擬調(diào)頻法 （ b）鍵控法 2FSK 的調(diào)制 2FSK 主要是通過鍵控法來進行調(diào)頻，鍵控法的主要原理就是利用矩形脈沖序列的開關電路根據(jù)兩個不同的獨立頻率源來進行選通， 2FSK 信號 的產(chǎn)生方法及波形示例如圖 所示。其中 s(t)代表信息的二進制矩形脈沖序列， 即是 2FSK 信號。 圖 2FSK 信號的產(chǎn)生方法及波形示例 2FSK 的解調(diào) 數(shù)字調(diào)頻信號的解調(diào)方法很多，如包絡檢波法、相干檢測法、過零檢測法、西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 差分檢測法、鑒頻法等。 （ 1）包絡檢波法 這種方法則可以看作是 2 路 2ASK 對電路的解調(diào)，如下圖 所示： 圖 2FSK 信號包絡檢波方框圖 其中 、 代表上下兩支路，上支路對應 ，下支路對應 ， s(t)及 指的是包絡， 指的是經(jīng)過包絡檢測之后抽取的包絡抽樣值，判決準則通過 的值來決定即： （ 23） （ 2） 相干檢測法 相干檢測的具體解調(diào)電路是同步檢波器，如下圖 所示： 圖 2FSK 同步檢測方框圖 除了上述兩種方法，過零檢測法、差分檢測法、鑒頻法等也被廣泛應用。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 相移鍵控（ 2PSK） 數(shù)字相位調(diào)制又稱相移鍵控（ PSK），是利用高頻載波相位的變化來傳送數(shù)字信息的，二進制相移鍵控記作（ 2PSK）。 在 2PSK 中，初始相位 0和 ?用來代表二進制 “1” 和 “0” ，如圖 所示。因此， 2PSK 信號的時域表達式為 : )co s (A)(2 P S K nc ttS ?? ?? （ 24） 式中， ?n 表示第 n 個符號的絕對相位： ???? ”時發(fā)送“ ”時發(fā)送“， 01,0?? n 圖 因此，上式可以改寫為 : ??? ??? PPtttScc 1,c o sA ,c o sA)(2P S K 概率為 概率為?? （ 25） 2PSK 的調(diào)制 模擬調(diào)制的方法，如圖 所示：