【正文】 )()0()()1( *0*1 ?? bfPbfP)()0()()1( *0*1 bfPbfP ?47 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 解出 若發(fā)送“ 1”和“ 0”的概率相等，則最佳判決門限為 系統(tǒng)的誤碼率為 ?????? ???????? ??22*22*2)(e x p2)0(2)(e x p2)1(nnnnbPabP??????)1()0(ln22*PPaab n???2* ab ???????????????????4212221 re r f cae r f cPne ?48 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 式中 為解調(diào)器輸入端的信噪比。 ? 分析條件：假設(shè)信道是恒參信道，在信號(hào)的頻帶范圍內(nèi)具有理想的傳輸特性；信道噪聲是加性高斯白噪聲。信號(hào)帶寬為 與 2ASK的相同，也是碼元速率的兩倍。 31 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2DPSK信號(hào)調(diào)制器原理方框圖 傳號(hào)差分碼編碼規(guī)則 傳號(hào)差分碼譯碼規(guī)則 tc?c o s)( ts)(2teD P S K開關(guān)電路移相01800?碼變換1??? nnn bab1??? nnn bba32 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2DPSK信號(hào)的解調(diào)方法之一 ——相干解調(diào) (極性比較法 )加碼反變換法 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出)(D P S K2 tetc?cos碼反變換器abc d ef33 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 abcdtte11 0t1 01 0 1t00 0111f1 0( 相 對(duì) 碼 ）( 絕 對(duì) 碼 ）34 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2DPSK信號(hào)的解調(diào)方法之二： ——差分相干解調(diào) (相位比較）法 波形為 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出)(D P S K2 te延遲 T sabc d e35 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 abcdtte1 01 0 111 1tt36 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2DPSK信號(hào)功率譜密度 2DPSK與 2PSK具有相同形式的表達(dá)式。 28 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 二進(jìn)制差分相移鍵控（ 2DPSK） ? 2DPSK原理 利用前后相鄰碼元的載波相位相對(duì)變化傳遞信息，所以又稱 相對(duì)相移鍵控 。 當(dāng) P=1/2時(shí)，無(wú)離散譜（即載波分量），此時(shí) 2PSK信號(hào)實(shí)際上相當(dāng)于抑制載波的雙邊帶信號(hào)。 25 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?功率譜密度 2PSK信號(hào)的表達(dá)式與 2ASK形式完全一樣，區(qū)別僅在于基帶信號(hào)，前者為雙極性，后者為單極性。 sfffB 2122 F S K ???20 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 二進(jìn)制相移鍵控（ 2PSK） 2PSK信號(hào)的表達(dá)式： 式中， ?n表示第 n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位： 因此，上式可以改寫為 )c o s (A)(2 P S K nc tte ?? ??????”時(shí)發(fā)送“”時(shí)發(fā)送“，1,00?? n??????PtPttecc1,c o sA,c o sA)(2 P S K概率為概率為??21 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 故 2PSK信號(hào)可以表述為一個(gè)雙極性全占空矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波的相乘 式中 ? ? ttste c?cos)(2 P S K ?? ??nsn nTtgats )()(??????PPan 1,1,1概率為概率為1 10 1t0sT22 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2PSK信號(hào)的調(diào)制器原理方框圖 模擬調(diào)制的方法 鍵控法 乘法器)(2 te P S K雙極性不歸零tc?c o s)( ts碼型變換tc?c o s)( ts)(2teP S K開關(guān)電路移相01800?23 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ? 2PSK信號(hào)的解調(diào)器原理方框圖和波形圖： 帶通濾波器 相乘器 低通濾波器 抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出)(2 te P S Ktc?cosabc d e1010sT tabcd1tttte1110024 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 “倒 π”現(xiàn)象 或 “反相工作”： 載波恢復(fù)過程中存在著的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，導(dǎo)致解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“ 1”變?yōu)椤?0”，“ 0”變?yōu)椤?1”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。 振蕩器 1f 1反相器振蕩器 2f 2選通開關(guān)選通開關(guān)相加器基帶信號(hào))(2teFS K14 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2FSK信號(hào)的解調(diào)方法 非相干解調(diào) 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器1?2?)(2teF S K 定時(shí)脈沖15 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?相干解調(diào) 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出低通濾波器低通濾波器1?2?)(2teF S K 定時(shí)脈沖相乘器相乘器t1cos ?t2cos ?16 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?過零檢測(cè)法解調(diào) 限幅 微分 整流 脈沖展寬輸出低通)(2 te FSKa b c d e f17 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?功率譜密度 相位不連續(xù)的 2FSK信號(hào)功率譜密度 ? ? ? ?)()(41)()(41)( 22112 2211 ffPffPffPffPfP ssssF S K ??????????????????????211211)()(s i n)()(s i n16 sssssTffTffTffTffT??????????????????222222)()(s i n)()(s i n16 sssssTffTffTffTffT????? ?)()()()(16 1 2211 ffffffff ???????? ????18 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?功率譜密度曲線 ?連續(xù)譜和離散譜組成； 19 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?連續(xù)譜的形狀隨著載頻差而變化 若 | f1 – f2 | fs，連續(xù)譜在 fc 處出現(xiàn)單峰； 若 | f1 – f2 | fs ，則出現(xiàn)雙峰； ?帶寬近似為 其中， fs = 1/Ts為基帶信號(hào)的帶寬。因此， )c o s ()()c o s ()()( 212 F S K nnsnnnsn tnTtgatnTtgate ???? ??????? ????????? ?? ???????PPan 1,0,1概率為概率為??? ??PPa n概率為概率為,01,1?n和 ?n分別是第 n個(gè)信號(hào)碼元的初始相位 . ? ? ? ? ttsttste 22112 F S K c o sc o s)( ?? ??13 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ? 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法 采用模擬調(diào)頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)：信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。 ?基本鍵控方式：振幅鍵控、頻移鍵控、相移鍵控 3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 二進(jìn)制振幅鍵控 (2ASK） ?信號(hào)表達(dá)式（一個(gè)碼元期間） ?????”時(shí)發(fā)送“以概率，”時(shí)發(fā)送“以概率0P101Pt,A c o s)( cOOK?te1 0 1t0sT? ?st載波tt2 A S K4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2ASK信號(hào)的一般表達(dá)式 其中 Ts － 碼元持續(xù)時(shí)間； g(t) － 持續(xù)時(shí)間為 Ts的基帶脈沖波形； an － 第 N個(gè)符號(hào)的電平取值， ? ? ttste c?c o s)(2 AS K ?? ??nsn nTtgats )()(?????P0P1a n1,概率為概率為5 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2ASK信號(hào)產(chǎn)生方法 ?模擬調(diào)制法（相乘器法） ?鍵控法 乘法器)(2 te A SK二進(jìn)制不歸零信號(hào)tc?cos)( tstc?c o s)( ts)(2teA S K開關(guān)電路6 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2ASK信號(hào)解調(diào)方法 非相干解調(diào) (包絡(luò)檢波法 ) 相干解調(diào) (同步檢測(cè)法 ) 帶通濾波器全波整流器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出)(2 te A S K a b c d帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出)(2teA S Ktc?c o s7 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?功率譜密度 由 自相關(guān)函數(shù) 平均自相關(guān)函數(shù) ? ? ttste c?c o s)(2 AS K ?? ? ? ?? ? ? ????? ??? tttstsE cc c o sc o