【正文】 210 sfTf? ????原 理 ： “ ”持 續(xù) 時 間 內(nèi) ， 過 零 數(shù) 目 不 同 。 放 大限 幅微 分 整 流寬 脈 沖發(fā) 生 器L P Fabc d e fabcdef問： 作為數(shù)字調(diào)制信號解調(diào)，該模型還缺少什么環(huán)節(jié)？ 判決規(guī)則如何制定？ 模型： 各點波形： B P FL P F抽 判2 F S K ? ??V定 時 脈 沖 1??? ??c2??? ??c發(fā)送“ 1”碼 發(fā)送“ 0”碼 （ 2）模型 （ 1）差分相干的概念： 是一種“相干”解調(diào)（含乘法器），但本地載波來自于輸入信號本身的延遲。 B P FL P F抽 判2 F S K ? ??V定 時 脈 沖])()(2c o s [2)c o s (2))(c o s ()c o s (22???????????????????????ccccctAAtAtA]s i ns i nc o s[ c o s2)c o s (222??????????? ccc AAV ????數(shù)學分析 乘法器輸出 tA c )c o s( ?? ?結(jié)論： 輸出電壓與角頻偏 ω呈線性關系。 ???????????????2/,2s i n22/,2s i n22222??????????????＝當＝當ccAAAAV此時 合理的選取延遲 ，使得 ]s i ns i nc o s[ c o s2)c o s (222??????????? ccc AAV ????1s in ???? c0c o s ??? c則有 /2c? ? ???優(yōu)點： 無須同頻同相載波；適于信道有較嚴重延遲失真時 。 2ff0b1ff ?1fb2ff ?)( fPe)( fPsf0bf?bf2( ) ( )s sP f P f?（ 2）連續(xù)譜的形狀隨著 的大小而異： 12 ff ?2 2 1 2F S K bB f f f? ? ?討論： （ 1） 2FSK信號的功率譜與 2ASK信號的功率譜相似，由離散譜和連續(xù)譜兩部分組成。 （ 3） 2FSK信號的頻帶寬度為 2FSK信號的功率譜及帶寬 )( fPe2ff0bf3bfb1ff ?1fb2ff ?2 2 1 2F S K bB f f f? ? ?討論： （ 3） 2FSK信號的頻帶寬度為 2FSK信號的功率譜及帶寬 )( fPe2ff0bf3bfb1ff ?1fb2ff ?（ 4） 2FSK信號頻譜不重疊的最小帶寬為 224FSK b ASKB f B??此時系統(tǒng)的頻帶利用率為 222114 4 2bBF S K A S KF S K bfRBf??? ? ? ? 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 1. 同步檢測法的系統(tǒng)性能 模型 xB P F 1 L P FxB P F 2 L P F解 調(diào) 器抽 樣比 較 器定 時 脈 沖)(2 tx )( ts?中 心 頻 率 1f2f t2c o s2 ?)(2 ty)(1 ty )(1 tz )(2 tz信 道發(fā) 送 端 )( ts T )(tn)(ty i t1cos2 ? )(1 tx?????”，發(fā)“”，發(fā)“0c o s1c o s)()(212 tAtAtstsF S KT ??發(fā)送端產(chǎn)生的 2FSK信號： 接收端上、下支路兩個 BPF 2輸出波形 : ?????”，發(fā)“”，發(fā)“0c o s1c o s)()(212 tAtAtstsF S KT ??? ?? ?12c o s 1()c o s 0itnaytt n tat?????? ????， 發(fā) “ ”， 發(fā) “ ”??? ??”，發(fā)“”，發(fā)“0)(1)(c o s)(1111 tntntaty ???? ??”，發(fā)“”，發(fā)“1)(0)(c o s)(2222 tntntaty ?發(fā)送端產(chǎn)生的 2FSK信號 : 接收機收入端合成波形 : －－注：該兩式同樣適于包絡檢測法。 －－高斯：均值 0、方差 бn2。顯然， z也是高斯隨機變量，且均值為 0，方差為 бz2 （可以證明， бz2=2 бn2 ），其一維概率密度函數(shù) )0()0()()1/0( 2121 ??????? zPxxPxxPP221 ( )( ) e x p22 zzzafz????? ???????0 a z)(zf )0( ?zP z??21 20022021 ( )( 0 / 1 ) ( 0 ) ( ) e x p221 ( ) 1e x p4 2 22zznnzaP P z f z d z d zz a rd z e rfc??????? ? ? ????? ?? ? ? ? ??????? ?? ? ????????221 ( )( ) e x p22 zzzafz????? ???????0 a z)(zf )0( ?zP z??21222nar??－－分路濾波器輸出端信噪功率比 （ 2）同理可得，發(fā)送“ 0”符號而錯判為“ 1”符號的概率為 121( 1 / 0 ) ( )22rP P x x e r f c? ? ?在大信噪比條件下，上式可近似表示為 1( 1 ) ( 0 / 1 ) ( 0) ( 1 / 0) [ ( 1 ) ( 0) ]22122erP P P P P e rf c P Pre rf c? ? ? ??221 re erP???（ 3）于是， 2FSK信號同步檢測法解調(diào)時 系統(tǒng)的誤碼率 ： 注：無須等概，無門限一說。 當 v1 v2時，則發(fā)生將“ 1”碼判決為“ 0”碼的錯誤，經(jīng)計算，得 : （ 1）發(fā)送“ 1”符號 22121)()1/0( revvPP ????（ 2）同理可得，發(fā)送“ 0”符號而錯判為“ 1”符號的概率為 2121( 1 / 0) ( )2rP P v v e ?? ? ?（ 3） 2FSK信號采用包絡檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的 誤碼率 ： ? ?2211( 1 ) ( 0 / 1 ) ( 1 ) ( 1 / 0) ( 1 ) ( 0)22rreP P P P P e P P e??? ? ? ? ?討論： （ 1）在輸入信號信噪比一定時，相干解調(diào)的誤碼率小于非相干解調(diào)的誤碼率。 212rePe??包 檢221 re erP???例 采用二進制頻移鍵控方式在有效帶寬為 1800Hz的傳輸信道上傳送二進制數(shù)字信息。試求： （ 1） 2FSK信號的帶寬； （ 2）同步檢測法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率； （ 3）包絡檢波法解調(diào)時系統(tǒng)的誤碼率。二進制相移鍵控記作 2PSK。 二進制相移鍵控 （ 2PSK） 1. 一般原理及實現(xiàn)方法 （ 1）定義 絕對相移 是利用載波的相位（初相）直接表示數(shù)字信號的相移方式。二進制相移鍵控中 : A方式： 0和 π； B方式： π/2和 π/2。 不考慮噪聲時，帶通濾波器輸出可表示為： B P F L P F 抽 判定 時 脈 沖2 P S K解 調(diào) 器tc?c os)(ty )(tz )(tx }{ na? )(ts?)c o s ()( nc tty ?? ??)2c o s (21c o s21c o s)c o s ()( nc ttttz ?????? ?????????????時，時，????nnntx 2/102/1c o s21)( （ 5） 2PSK信號的解調(diào) 2PSK接收系統(tǒng) 各點波形 如圖所示： B P F L P F 抽 判定 時 脈 沖2 P S K解 調(diào) 器tc?c os)(ty )(tz )(tx }{ na? )(ts?1 0 1 1 0 0 1 2 P S K本 地 載 波( 虛 線 )定 時 脈 沖判 別 規(guī) 則 ： 正 “ 0 ” ； 負 “ 1 ”)(ty )(tz)(txx}{ na圖 5 2 0 2 P S K 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖討論： 2PSK信號相干解調(diào)的過程：輸入已調(diào)信號與本地載波信號進行極性比較－－極性比較法。 2. 2PSK信號的頻譜和帶寬 2PSK信號的功率譜密度可以寫成： ? ?)()((41)( cscse ffPffPfP ????)( fPe cf0fcf? bc ff?bcf ?bc ff ?? bc ff??對于雙極性 NRZ碼組成的基帶信號 2PSK信號功率譜 ： )()( 2 bbs fTSaTfP ?? ]})([])([{4)( 22 bcbcbe TffSaTffSaTfP ???? ??表明：在數(shù)字調(diào)制中， 2PSK（后面將看到 2DPSK也同樣）的頻譜特性與 2ASK十分相似。 bbsA SKP SK fTBBB 22222 ????)/(2122 HzB a u dAS KPS K ?? ??)( fPe cf0fcf? bc ff?bcf ?bc ff ?? bc ff?? ]})([])([{4)( 22 bcbcbe TffSaTffSaTfP ???? ??因此， 2PSK信號的 帶寬 、 頻帶利用率 也與 2ASK信號的相同。 －－高斯分布： a， бn2。 ● 2PSK系統(tǒng)的 最佳判決門限 電平為： 0??dU00100000( 0 ) ( 1 / 0 ) ( 1 ) ( 0 / 1 ) ( 0 ) ( ) ( 1 ) ( )( ) [ ( 0 )1()2( 1 ) ] ( )e P P P P P f x d x P fPe r fcx d xf x d x P P rf x d x?????? ? ? ??? ??????re erP???21在大信噪比下，上式成為： ● 在最佳門限時， 2PSK系統(tǒng)的 誤碼率 為： a 0 U d a x p ( 0 / 1 ) p ( 1 / 0 )f 1 ( x )f 0 ( x )f ( x )不難得到（過程從略，自己證明）： 二進制差分相移鍵控（ 2DPSK） 1. 一般原理及實現(xiàn)方法 2DPSK不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的 相對載波相位 值傳送數(shù)字信息。 001? ??????， 數(shù) 字 信 息 “ ”， 數(shù) 字 信 息 “ ”1 0 1 1 0 0 1 2 P S K2 D P S K圖 5 2 4 2 D P S K 圖 圖 圖 圖 圖絕 對 碼 { a n }0 1 1 0 1 1 1 0 相 對 碼 { b n }相 位π π 0 π π π 0 關鍵： 基帶信號“ 1”、“ 0”與初相之間不存在一一對應關系 1 0 1 1 0 0 1 2 P S K2 D P S K圖 5 2 4 2 D P S K 圖 圖 圖 圖 圖絕 對 碼 { a n }0 1 1 0 1 1 1 0 相 對 碼 { b n }相 位π π 0 π π π 0 討論： ● 基帶信號“ 1”、“ 0”與初相之間不存在一一對應關系（絕對關系），而是