【正文】 s? ?? ??????? ccc tR ??? 2c osc os)(21S),(2 A S K ??ttR???? csRttR c os)(21),(2 A S K ??8 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?功率譜密度 基帶信號(hào)為單極性矩形脈沖隨機(jī)序列時(shí) ? ?)()(41)(2 A S K cscs ffPffPfP ????)()1()()1()( 222 fPffGPPffP sss ?????? ?? ?)()()0()1(41)()()1(4122222A S K2ccsccsffffGPfffGffGPPfP????????????9 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ? ?? ?)()()0()1(41)()()1(4122222A S K2ccsccsffffGPfffGffGPPfP????????????? ?2A S KPffcfcf?csff ?csff ? 2csff ?2csff10 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ?2ASK信號(hào)的功率譜特點(diǎn)： ? 由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成； ? 帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍，若只計(jì)譜的主瓣，則有 即信號(hào)的傳輸帶寬是碼元速率的兩倍。1 第 7章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) 2 概述 ?數(shù)字調(diào)制：把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字帶通信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）的過(guò)程。 ?數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法： ? 模擬調(diào)制法； ? 鍵控法 。 ssASK TfB222 ??11 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 二進(jìn)制頻移鍵控（ 2FSK） ?基本原理 表達(dá)式： ??????”時(shí)發(fā)送“”時(shí)發(fā)送“0),c o s (A1),c o s (A)(212 F S Knnttte????1 0t1 0tt1( ) 2 F S Ka 信 號(hào)? ?11) c o sb s t t?（? ?22( ) c o sc s t t?12 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 2FSK 信號(hào)的波形可以分解為兩個(gè)不同載頻的 2ASK信號(hào)的疊加。 采用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn)：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。圖中的fc為兩個(gè)載頻的中心頻率。 解決方案為差分相移鍵控（ DPSK）。因此， 2PSK信號(hào)的功率譜 ? ?)()(41)(2 cscsP S K ffPffPfP ????? ?? ?)()()0()21(41)()()1(22222ccsccsffffGPfffGffGPPf????????????26 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 若 P =1/2，并考慮到矩形脈沖的頻譜： 則 2PSK信號(hào)的功率譜密度為 )()( SS TfSaTfG ??STG ?)0(??????????????222 )()(s i n)()(s i n4)(scscscscsP S K TffTffTffTffTfP????? ?2 P S KPffcfcf? csff ?csff ?27 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 特點(diǎn)： 帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。因此，它可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的調(diào)幅信號(hào)。 假設(shè) ??為當(dāng)前碼元與前一碼元的載波相位差，定義數(shù)字信息與 ?? 之間的關(guān)系為 ?????”表示數(shù)字信息“，”表示數(shù)字信息“10,0??29 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 示例如下： ? ?? ? 0 0 0 00 0 0 0 0 02D P S K01 1 0 0 1 0 1 1??????????或信號(hào)相位：二進(jìn)制數(shù)字信息：() a 絕 對(duì) 碼() b 相 對(duì) 碼t1 01 010 111 00( ) 2 D P S Kc參考30 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ? 信號(hào)的產(chǎn)生方法 ——先差分編碼，即信息序列絕對(duì)碼變換成 相對(duì)碼（差分碼） ，然后再用相對(duì)碼絕對(duì)調(diào)相。因此， 2DPSK信號(hào)和 2PSK信號(hào)的功率譜密度是完全一樣的。 sfB 2B 2 P S KD P S K2 ??37 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 ? 抗噪聲性能用誤碼率來(lái)衡量。 38 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 2ASK抗噪聲性能 ?同步檢測(cè)法的系統(tǒng)性能 分析模型 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tc?c o s2發(fā)送端 信道)( tsT)( tni)( tyi)( ty )( txeP39 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間 Ts內(nèi)，發(fā)送信號(hào) 接收信號(hào) ????”時(shí)發(fā)送“”時(shí)發(fā)送“001c o s)( tAts cT???? ??”時(shí)發(fā)送“”時(shí)發(fā)送“0)(1)()()(tntntutyiiii??? ???tTtttu Sci 其它00c o sa)( ?ttnttntn cscc ?? s i n)(c o s)()( ??40 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 y(t)與 2cos ?ct相乘，低通濾波，在抽樣判決器得到 抽樣值 ???????ttnttnttnttntatycscccsccc?????s i n)(c o s)(s i n)(c o s)(c o s)(???????”時(shí)發(fā)“”時(shí)發(fā)“0s i n)(c o s)(1s i n)(c o s)]([ttnttnttnttnacscccscc??????? ??”符號(hào)發(fā)送“”符號(hào)發(fā)送“0),(1),()(tntnatxcc41 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 發(fā)送“ 1”時(shí)， x的一維概率密度函數(shù)為 發(fā)送“ 0”時(shí)， x的一維概率密度函數(shù)為 ?????? ??? 221 2)(e x p21)(nnaxxf??????????? 220 2e x p21)(nnxxf???? ???? ???”時(shí)發(fā)送“”時(shí)發(fā)送“0)(1)(kTxsscsckTnkTnax42 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 若取判決門(mén)限為 b，規(guī)定判決規(guī)則為 x b時(shí)，判為“ 1” x ? b時(shí)，判為“ 0” 43 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 則當(dāng)發(fā)送“ 1”時(shí)，錯(cuò)誤接收為“ 0”的概率是抽樣值 x小于或等于 b的概率，即 式中 同理， ? ????? b dxxfbxPP )()()1/0( 1???????? ???nabe r f c?2211? ? ? ? ??xdxe r f c ue2 2u?? ???? b dxxfbxPP )()()0/1( 0?????????nbe r f c?22144 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 設(shè)發(fā)“ 1”的概率 P(1)為，發(fā)“ 0”的概率為 P(0) ，則同步檢測(cè)時(shí) 2ASK系統(tǒng)的總誤碼率為 選擇判決門(mén)限 b求最佳誤碼率： )1/0()0()1/0()1( PPPPP e ???? ??? ?? bb dxxfPdxxfP )()0()()1( 0145 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 ?最佳門(mén)限 ? 從曲線求解 門(mén)限 b取 P(1)f1(x)與 P(0)f0(x)兩條曲線相交點(diǎn) b*時(shí)，陰影的面積最小。 當(dāng) r 1，即大信噪比時(shí)，上式可近似表示為 22 2/ nar ??4/r1 ?? erP e?49 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 ?包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能 帶通濾波器的輸出波形 y(t)與相干解調(diào)相同 : 當(dāng)發(fā)送“ 1”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形為 當(dāng)發(fā)送“ 0”符號(hào)時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出波形為 ???????”時(shí)發(fā)“”時(shí)發(fā)“0s i n)(c o s)(1s i n)(c o s)]([)(ttnttnttnttnatycscccscc????)()]([)( 22 tntnatV sc ???)()()( 22 tntntV sc ??50 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 222 2/)(2021 )(naVnneaVIVVf ??????????????22 2/20 )(nVneVVf ????兩種情況下的概率密度函數(shù)分別為： 51 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 設(shè)判決門(mén)限為 b ，規(guī)定判決規(guī)則為 抽樣值 V b 時(shí)，判為“ 1” 抽樣值 V b 時(shí)，判為“ 0” 則發(fā)送“ 1”時(shí)錯(cuò)判為“ 0”的概率為 式中 ?? ?????? bb dVVfdVVfbVPP )(1)()()1/0( 10 1?? ????????????baVnndVeaVIV n222 2/)(2021