通信原理王玉青Email:@?本章要點第7章數字帶通傳輸系統本章主要介紹各類數字調制工作原理;數字調制系統的性能分析;教學重點:2PSK、2DPSK的調制的原理以及它們的系統性能分析。教學難點:調制系統的性能分析。1、掌握2ASK、2FSK、2PSK、和2DPSK等數字調制解調系統的工作原理、調制與解調框圖以及數學描述。2、了解數字調制信號功率譜數字帶通傳輸系統,掌握各種二元數字調制系統對信道帶寬的要求。3、理解、掌握調制系統的性能指標;掌握在加性高斯噪聲理想信道條件下,二元數字調制系統性能分析方法;理解最佳門限等對系統性能的影響;比較二元數字調制系統的抗噪聲性能。4、理解多進制數字調制系統的工作原理與性能分析方法。本章要求?數字通信與模擬通信的根本區別在于:?數字通信只涉及有限個己知波形的發送和檢測;而模擬通信卻存在著無限個可能的消息的對應的波形。?在數字通信系統中,信號的檢測比模擬通信系統簡單的多。在數字通信系統中,信號的傳輸同樣受到信道噪聲的干擾。接收機的任務就是根據接收到的信號加噪聲的混合波形來判斷發送端發送的是m個波形中的哪一個。一旦作出正確的判斷,所發送的信號就被正確恢復而沒有任何噪聲。
所以從這個意義上來說,噪聲對數字通信系統沒有什么影響。和模擬調制一樣,數字調制也有調幅、調頻、調相三種基本形式,并也可派生出其它多種形式。數字調制和模擬調制的原理沒有多大的區別,只是調制信號是離散的,在接收端只對載波信號的離散調制參量進行檢測。數字調制信號也稱鍵控信號,這是因為早期的數字調制信號是電報信號,它是用鍵控產生的。數字調制:把數字基帶信號變換為數字帶通信號(已調信號)的過程。利用模擬調制的方法去實現數字式調制;通過開關鍵控載波,通常稱為鍵控法?；炬I控方式:振幅鍵控、頻移鍵控、相移鍵控振幅鍵控頻移鍵控(2ASK)?:“通-斷鍵控(OOK)”信號表達式:圖7-22ASK/OOK信號時間波形其中Ts-碼元持續時間;g(t)-持續時間為Ts的基帶脈沖波形,通常假設是高度為1,寬度等于Ts的矩形脈沖;an-第N個符號的電平取值,若取則相應的2ASK信號就是OOK信號。2ASK信號產生方法:模擬調制法(相乘器法)、鍵控法2ASK信號的一般表達式圖7-32ASK/OOK信號調制器原理框圖與模擬信號的調制一樣,當基帶信號與載波相乘后,選擇不同的發送BPF數字帶通傳輸系統,就能獲得各種線性調制信號,如DSB、VSB、SSB等。
由于在數字調制中基帶信號s(t)在零頻率附近的能量較豐富,調制后難以進行上下邊帶的分割,故一般不采用VSB傳輸方式。?2ASK信號解調方法:如下兩圖所示(a)非相干解調(包絡檢波法)(b)相干解調(同步檢測法)非相干解調過程的時間波形?(t)-二進制單極性隨機矩形脈沖序列(a)非相干解調(包絡檢波法),單極性的隨機脈沖序列功率譜的一般表達式為fs=1/Ts;G(f)-單個基帶信號碼元g(t)的頻譜函數。對于全占空矩形脈沖序列,根據矩形波形g(t)的頻譜特點,對于所有的m?0的整數,有設:Ps(f)-s(t)的功率譜密度,P2ASK(f)-2ASK信號的功率譜密度。則由上式可得2ASK信號的功率譜是基帶信號功率譜Ps(f)的線性搬移(屬線性調制)。知道了Ps(f)即可確定P2ASK(f)。
