数字通信1PPT文件格式下载.ppt

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信息量。

1.1多进制数字调制系统的特点多进制数字调制系统的特点-3-PrinciplesofDigitalCommunications在相同的信息传输速率下，由于多进制码元传输速率比二时在相同的信息传输速率下，由于多进制码元传输速率比二时制低，因而多进制信号码元的持续时间要比二进制的长。

显制低，因而多进制信号码元的持续时间要比二进制的长。

显然，增加码元的宽度，就会增加码元的能量。

然，增加码元的宽度，就会增加码元的能量。

在多在多进制数字制数字调制中，每个符号制中，每个符号时间间隔隔0tTs，可能，可能发送的送的符号有符号有M种，分种，分别为s1（t）：

s2（t），sM（t）。

在。

在实际应用中，用中，通常取通常取M=2N，N为大于大于1的正整数。

的正整数。

在信道在信道频带受限受限时，为了提高了提高频带利用率，可以采用多利用率，可以采用多进制数制数字字调制系制系统；

利用多；

利用多进制数字基制数字基带信号去信号去调制制载波的振幅、波的振幅、频率或相位即可率或相位即可实现多多进制数字制数字调制；

相制；

相应的有的有多多进制数字制数字调幅幅、多多进制数字制数字调频和和多多进制数字制数字调相相等三种基本方式。

等三种基本方式。

-4-PrinciplesofDigitalCommunications1.2多进制数字振幅调制多进制数字振幅调制MASK多多进制数字振幅制数字振幅调制是二制是二进制数字振幅制数字振幅键控的推广，也称多控的推广，也称多电平平调制，它是利用多个不同制，它是利用多个不同电平来表征数字信息的方法；

在平来表征数字信息的方法；

在MASK信号中，每个符号信号中，每个符号时间间隔隔Ts内内发送送M个幅度中的一种个幅度中的一种幅度的幅度的载波信号波信号-5-PrinciplesofDigitalCommunications例子：

四例子：

四进制数字振幅制数字振幅调制信号的制信号的时间波形如下波形如下图所示：

所示：

-6-PrinciplesofDigitalCommunicationsMASK信号的信号的产生生脉冲成形脉冲成形滤波器滤波器二进制变二进制变换换M进制进制二进制信二进制信息序列息序列M进制符进制符号序列号序列假设发送二进制数字序列为：

假设发送二进制数字序列为：

10110001-7-PrinciplesofDigitalCommunicationsOtA2A3AOtA2A3A23OtA2A3AOBtA2A3A-8-PrinciplesofDigitalCommunications概率概率为P1概率为概率为P2概率为概率为1-P2概率为概率为PM概率为概率为1-PM-9-PrinciplesofDigitalCommunicationsMASK信号的特点信号的特点将二将二进制信息序列分制信息序列分为n（=log2M）个一个一组，然后，然后经电平平变换器器转换为M电平基平基带信号后，信号后，经调制后可得到制后可得到MASK信号。

信号。

MASK信号可以看成信号可以看成时间上不重叠的上不重叠的M个不同振幅的个不同振幅的OOK信号的叠信号的叠加，而其功率加，而其功率谱密度便是密度便是这M个不同振幅信号的功率个不同振幅信号的功率谱密度之和。

密度之和。

叠加之后的叠加之后的频谱结构尽管比构尽管比较复复杂，但，但MASK已已调信号的信号的带宽与二与二进制数字振幅制数字振幅键控信号相同控信号相同,BMASK=B2ASK（传码率相同率相同）。

它是它是M进制数字基制数字基带信号信号对正弦正弦载波波进行双行双边带调幅，已幅，已调信号信号带宽是是M进制数字基制数字基带信号信号带宽的两倍的两倍,BMASK=B2ASK=2fs（传码率率相同相同）。

M进制数字振幅制数字振幅调制信号每个符号可以制信号每个符号可以传送送log2M比特信息。

在信比特信息。

在信息息传输速率相同速率相同时，码元元传输速率降低速率降低为2ASK信号的信号的1/log2M倍，倍，因此因此M进制数字振幅制数字振幅调制信号的制信号的带宽是是2ASK信号的信号的1/log2M倍。

倍。

-10-PrinciplesofDigitalCommunications发送发送dd电平时电平时发送发送3d3d电平时电平时发发送送（M-1）d（M-1）d电平时电平时MASK信号的抗噪声性能信号的抗噪声性能假假设发送端送端产生的多生的多进制数字振幅制数字振幅调制信号的幅度分制信号的幅度分别为d，3d，（M-1）d，该基基带信号信号经线性性调制后，其制后，其发送波形送波形可表示可表示为：

sT（t）=-11-PrinciplesofDigitalCommunications假假设sT（t）未未产生任何畸生任何畸变，则带通通滤波器波器输出的波形可表示成：

出的波形可表示成：

发送发送dd电平时电平时发送发送3d3d电平时电平时发发送送（M-1）d（M-1）d电电平时平时假设采用同步检测法，则在抽样判决器输入端得到的波形可表假设采用同步检测法，则在抽样判决器输入端得到的波形可表示成：

示成：

-12-PrinciplesofDigitalCommunications由于达到抽样判决器之前的可能电平为由于达到抽样判决器之前的可能电平为d,3d,（M-1）d,故抽样判决器的门限电平就选择在故抽样判决器的门限电平就选择在0,2d,（M-2）d。

所以，当所以，当时，就会判错。

时，就会判错。

MASK信号的误码率为信号的误码率为-13-PrinciplesofDigitalCommunicationsMASK多电平调幅系统性能多电平调幅系统性能M=2,4,8,16-14-PrinciplesofDigitalCommunications1.3多进制数字频率调制多进制数字频率调制MFSK多多进制数字制数字频率率调制是二制是二进制数字制数字频率率键控的推广，也称多控的推广，也称多频调制，它是利用多个不同制，它是利用多个不同载波波频率来表征数字信息的方法。

率来表征数字信息的方法。

MFSK信号可以表示信号可以表示为为M个不同的个不同的载波角波角频率。

率。

MFSK信号的第一信号的第一过零点零点带宽为MFSK调制的可靠性能制的可靠性能为：

相干解调相干解调非相干解调非相干解调-15-PrinciplesofDigitalCommunicationsMFSK系统组成方框图系统组成方框图

（1）二进制二进制信息序列信息序列控制控制振荡器振荡器f1振荡器振荡器f2振荡器振荡器fM开开关关电电路路逻辑电路逻辑电路1122M串串/并并转换转换M进制进制信息序列信息序列MFSK信号信号-16-PrinciplesofDigitalCommunicationsMFSK系统组成方框图系统组成方框图

（2）带通带通f1带通带通f2带通带通fM12MMFSK信号信号接收接收滤波器滤波器二进制二进制输出输出抽抽样样判判决决器器逻辑逻辑电路电路检波器检波器检波器检波器检波器检波器-17-PrinciplesofDigitalCommunications-18-PrinciplesofDigitalCommunications1.4多进制数字相位调制多进制数字相位调制MPSK多多进制数字相位制数字相位调制又称多相制又称多相调制，其基本思路是利用制，其基本思路是利用载波的多波的多种不同相位种不同相位（或相位差或相位差）来表征数字信息的方法。

来表征数字信息的方法。

若相位数若相位数，M种相位可用来表示种相位可用来表示K比特比特码元的元的2K种状种状态，假，假设K比特比特码元的持元的持续时间为Ts，则MPSK的信号表示式的信号表示式为MPSK信号可以近似看作信号可以近似看作为两个正交两个正交载波波进行多行多电平平MASK调制制后的叠加信号。

后的叠加信号。

多相制与二相制多相制与二相制类似，也可以分似，也可以分为多相多相绝对移相移相调制制（MPSK）和和多相相多相相对移相移相调制制（MDPSK）。

-19-PrinciplesofDigitalCommunications常用的常用的MPSK数字相位调制数字相位调制数字相位数字相位调制中多个相位通常是等制中多个相位通常是等间隔取隔取值，即，即/4相相-/4相3/4相-3/4相/2相相-/2相参考相位/8相相3/8相5/8相7/8相-/8相-3/8相-5/8相-7/8相-20-PrinciplesofDigitalCommunications四相绝对移相键控四相绝对移相键控QPSK信号信号QPSK信号的正弦信号的正弦载波有波有4个可能的离散相位状个可能的离散相位状态，每个，每个载波相位波相位携携带2位二位二进制数字，其信号表示式制数字，其信号表示式为s2（01）s1（11）s3（00）s4（10）两位二进制两位二进制数字数字载波载波相位相位同相同相/正交正交载波幅值载波幅值dndn-1ai,bi110o1,00190o0,100180o-1,010270o0,-1（dndn-1）-21-PrinciplesofDigitalCommunicationsQPSK信号信号（续续）QPSK信号的正交信号的正交载波信号表示式波信号表示式为-22-PrinciplesofDigitalCommunications/4QPSK信号信号/4QPSK的信号表示式的信号表示式为s2（01）s1（11）s3（00）s4（10）两位二进制两位二进制数字数字载波载波相位相位同相同相/正交正交载波幅值载波幅值dndn-1ai,bi1145o01135o00225o10315o（dndn-1）-23-PrinciplesofDigitalCommunications/4QPSK信号信号（续续）/4QPSK信号的正交信号的正交载波表示波表示为/4QPSK信号等效于两个信号等效于两个2PSK信号的叠加信号的叠加-24-PrinciplesofDigitalCommunications/4QPSK信号的产生信号的产生调相法相法串并串并变换变换coscoscctt电平电平产生产生dnRb=1/TbTs=2Tbd2n+1bnI（t）Q（t）Ts=2Tb/4QPSK信号信号-90-90oo移相移相d2n电平电平产生产生an电平产生电平产生-25-PrinciplesofDigitalCommunications/4QPSK信号的产生信号的产生（续续）相位相位选择法法串并串并变换变换四相载波发生