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文档简介

1、第一章1、数字通信系统模型2、数字通信的特点: 优点、缺点3、通信系统按信号复用方式分类?4、通信方式?5、通信系统的主要性能指标?有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源 (频带宽度和时间间隔) ,或者说是传输的 “速 度”问题。可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量 ”问题。模拟通信系统:有效性:可用有效传输频带来度量。 可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。数字通信系统 有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。 ( 码元传输速率 RB,信息传输 速率 Rb), Rb RB log2 M (b/s)可靠性:常用 误码率和误信率 表示 (衡量数字通信系统可靠性的性

2、能指标 )。 多进制数字传输系统的传信率与传码率之间的关系?RB 相同的条件下,多进制数字调制系统的频带利用率比二进制系统的高。Rb 相同的条件下,多进制数字调制系统的传输带宽比二进制系统的小。6、什么是误码率和误信率?它们之间的关系如何?第二章1、确知信号的类型 按照周期性区分: 周期信号、非周期信号 按照能量区分: 能量信号:能量有限;功率信号 能量信号的功率趋于 0,功率信号的能量趋于2、功率信号的频谱(了解)、周期性功率信号频谱(函数)的定义: 、能量信号的频谱密度、能量信号的能量谱密度、功率信号的功率谱密度3、确知信号的时域性质 能量信号的自相关函数 R( )和其能量谱密度 |S(f

3、)|2 是一对傅里叶变换:S( f )2 R( )e j2 f d R( ) S(f ) 2ej2 f df功率信号的自相关函数 R( )和功率谱密度 P(f) 之间是傅里叶变换关系:R( )P( f )ej2 f df P(f ) R( )e j2 f d第三章随机过程1、什么是随机过程?2、随机过程的数字特征均值(数学期望) 、方差、相关函数3、平稳随机过程:严平稳随机过程、广义平稳随机过程。他们之间有什么关系?严平稳随机过程必定是广义平稳的,反之不一定成立。4、各态历经 ”的含义?具有各态历经的随机过程一定是平稳过程,反之不一定成立。 各态历经性条件?5、平稳过程自相关函数的性质:2(t

4、)的平均功率R(0) E 2(t)(t)的直流功率R( ) E2 (t)a2平稳过程 (t)的交流功率 当均值为 0时,有 R(0) = 2R(0) R( )6、 维纳 -辛钦关系它在平稳随机过程的理论和应用中是一个非常重要的工具, 它是联系频域和时域两种分析方法的基本关系式:R( ) e j1jR( ) P ( ) ej d27、高斯随机过程(正态随机过程)高斯过程的 n 维分布只依赖各个随机变量的均值、 方差和归一化协方差。 因此,对于 高斯过程,只需要研究它的数字特征就可以了。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 因为, 若高斯过程是广义平稳的, 即其均值与时 间无关

5、, 协方差函数只与时间间隔有关, 而与时间起点无关, 则它的 n 维分布也与时间 起点无关,故它也是严平稳的。所以,高斯过程若是广义平稳的,则也严平稳。 聞創沟 燴鐺險爱氇谴净。高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。也可以说,若线性系统的输入为高斯过程,则系统输出也是高斯过程。8、高斯随机变量的一维概率密度函数为:残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。f (x) 21 exp(x a)222a均值2 方差 标准化的正态分布:f(x)exp9、平稳随机过程通过线性系统:(t)h( ) i (t)d输出过程 o(t) 的均值:E(t)a h( )da H (0)输出过程 o(t)的自相关函数:(t) a

6、(t)cos ct (t)a (t) 0展开为:(t)c(t)cos cts(t)sin ctR0 (t1,t1) h( )h( )Ri ()d dR0( )输出过程的自相关函数仅是时间间隔 的函数。若线性系统的输入是平稳的,则输出也是平稳的。输出过程 o(t)的功率谱密度:P0(f) H (f) H(f) Pi (f) H(f) 2 Pi (f) 结论:输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方。 应用:由 Po( f )的反傅里叶变换求 Ro( ) 10、什么是窄带随机过程?窄带随机过程的表示式:(t)的同相分量: c(t) a (t)cos (t)(t)的正交分

7、量: s(t) a (t)sin (t)若窄带过程 (t)是平稳的,则 c(t)和 s(t)也必然是平稳的。同相分量 c(t) 和正交分量 s(t) 具有相同的自相关函数。(t) 、 c(t)和 s(t)具有相同的平均功率或方差。结论: 一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ,它的同相分量 c(t) 和正交分量 s(t)同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差也相同。此外,在同一时刻上得到的 c 和 s 是互不相关 的或统计独立的。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。11、结论: 一个均值为零,方差为2 的窄带平稳高斯过程 (t) ,其包络 a (t) 的一维分布是瑞利分布,相位 (t) 的一维分布是均匀分

8、布,并且就一维分布而言,a (t)与 (t) 是统计独立的,即有 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。f (a , ) f (a ) f ( )12、白噪声 n (t) ?高斯白噪声?低通白噪声?带限白噪声?带通白噪声? 通常,带通滤波器的 B fc ,因此称窄带滤波器,相应地把带通白高斯噪声称为 窄 带高斯白噪声。平均功率: 謀N荞抟箧飆鐸n怼类B蒋薔。第四章信道1、信道分类?2、随参信道?恒参信道?3、恒参信道产生的失真主要是线性失真,它可以用振幅频率特性和相位频率特性(群 延迟)来描述。相频畸变是由于信道相频特性不理想造成的。理想的相频特性曲线是通过原点的斜率为 k 的一条直线。4、随参信道的特性:衰

9、减随时间变化时延随时间变化 多径效应:信号经过几条路径到达接收端,而且每条路径的 长度(时延)和衰减都随时间而变,即存在多径传播现象。 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。5、曲线的最大和最小值位置决定于两条路径的相对时延差。而 是随时间变化的,所以对于给定频率的信号, 信号的强度随时间而变, 这种现象称为衰落现象。 由于这种衰落和频率 有关,故常称其为 频率选择性衰落。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。6、多径效应的影响: 多径效应会使数字信号的码间串扰增大。 为了减小码间串扰的影响, 通常要 降低 码元传 输速率。因为,若码元速率降低,则信号带宽也将随之减小,多径效应的影响也随之减轻。 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。7、

10、按噪声来源分类 人为噪声例:开关火花、电台辐射 自然噪声例:闪电、大气噪声、宇宙噪声、热噪声8、连续信道容量:SCtBlog2 1 (b/s)式中 S 信号平均功率( W );NN 噪声功率( W );B 带宽( Hz )。 当 B时, Ct 将趋向何值?当给定 S / n0时,若带宽 B 趋于无穷大,信道容量不会趋于无限大,而只是S / n0的 1.44倍。这是因为当带宽 B 增大时,噪声功率也随之增大。 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 信道带宽和信噪比在一定的条件下可以互换。第五章模拟调制系统1、调制的目的? 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复

11、用,提高信道利用率。 扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。2、常见的模拟调制? 幅度调制:调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制:频率调制、相位调制3、幅度调制通常又称为线性调制。 但应注意,这里的 “线性 ”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上, 任何调制过程都是一种非线性的变换过程。 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。4、调幅( AM ) 当满足条件: |m(t)| A0 时,其包络与调制信号波形相同,因此用包络检波法很容易恢复出 原始调制信号。 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。5、双边带调制( DSB ) 6、单边带调制( SSB) 产生 SSB

12、 信号的方法有两种: 滤波法和相移法 。 滤波法的技术难点: 滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性SSB 信号的解调SSB 信号的解调和 DSB 一样,不能采用简单的包络检波,因为 SSB 信号也是抑制载波的已 调信号,它的包络不能直接反映调制信号的变化,所以仍需采用相干解调。 铙誅卧泻噦圣骋贶頂 廡。SSB 信号的实现比 AM 、DSB 要复杂,但 SSB 调制方式在传输信息时,不仅可节省发射功 率,而且它所占用的频带宽度比 AM 、DSB 减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重 要的调制方式。 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。7、残留边带调制 是介于 SSB与DSB之间的一种折中方式,它既克服了 D

13、SB 信号占用频带 宽的缺点,又解决了 SSB信号实现中的困难。在这种调制方式中,不像SSB 那样完全抑制DSB 信号的一个边带,而是逐渐切割,使其残留 小部分 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 上述条件的含义是: 残留边带滤波器的特性 H( )在 c处必须具有互补对称 (奇对称) 特性 , 相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。8、相干解调与包络检波:相干解调器原理:为了无失真地恢复原基带信号, 接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(称为相干载波) ,它与接收的已调信号相乘后,经低通滤 波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号

14、。 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 包络检波:适用条件: AM 信号,且要求 |m(t)|max A0或限幅器、鉴频器、包络包络检波器结构: 通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。检波器)9、线性调制系统的抗噪声性能nt制度增益定义:S0/N0Si /NiSiNism2 (t )ni2 (t )10、 DSB 调制系统的性能GDSBSo/NSi /Ni用 G 便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能。G 也反映了这种调制制度的优劣。So 解调器输出有用信号的平均功率mo2(t)No解调器输出噪声的平均功率no2(t)解调器输入已调信号的 平均功率解调器输入噪声的平均 功率DSB 调制系统的制度增益

15、为 2。 也就是说, DSB 信号的解调器使信噪比改善一倍。这是因 为采用相干解调,使输入噪声中的正交分量被消除的缘故。 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。11、 SSB 调制系统的性能GSSBSo /No 1Si /5N i1因为在 SSB 系统中,信号和噪声有相同表示形式,所以相干解调过程中,信号和噪声中的 正交分量均被抑制掉, 故信噪比没有改善。 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。12、 GDSB = 2GSSB,这能否说明 DSB 系统的抗噪声性能比 SSB系统好呢?13、输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降,而是急剧恶化, 通常把这种现象称为解调器的 门限效应。 开始出现门限效应的输入信噪比称为 门限值

16、。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。门限效应 是由包络检波器的非线性解调作用引起的。 用相干解调的方法解调各种线性调制信号时 不存在门限效应。 原因是 信号与噪声可分别进行 解调,解调器输出端总是单独存在有用信号项。 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。在大信噪比情况下, AM 信号包络检波器的性能几乎与相干解调法相同。 但当输入信噪比低 于门限值时, 将会出现门限效应, 这时解调器的输出信噪比将急剧恶化, 系统无法正常工作。 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应?AM 信号采用包络检波法解调在小信噪比的情况下,解调器输出端没有单独的信号项,会 把有用信号扰乱成随机噪声,其本质上是

17、由于包络检波器的非线性解调作用引起的。 構氽頑 黉碩饨荠龈话骛。14、非线性调制(角度调制)调频 (FM) 、调相 (PM) 载波的幅度都保持恒定,而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。载波的幅度都保持恒定,而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。15、 PM 与 FM 的区别sPM (t) Acos ct K pm(t)sFM (t) Acos ct K f m( )d 比较上两式可见, PM 是相位偏移随调制信号 m(t)线性变化, FM 是相位偏移随 m(t)的积分 呈线性变化。 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。如果预先不知道调制信号 m(t)的具体形式,则无法判断已调信号是调相信号

18、还是调频信号。 16、 NBFM 和 AM 信号频谱的比较。模拟通信系统中,可靠性最好的是FM ,有效性最好的是 SSB。17、宽带调频调频波的有效带宽为BFM 2(mf 1)fm 2( f fm)它称为卡森( Carson)公式。 例如, 调频广播中规定的最大频偏 f 为 75kHz ,最高调制频率 fm 为 15kHz ,故调频指数 mf 5,由上式可计算出此 FM 信号的频带宽度为 180kHz 。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 mf 是最大频偏 f 与 fm 之比 。18、调频信号的产生 直接调频法、间接法调频 阿姆斯特朗( Armstrong )法 19、小信噪比时的门限效应 当(Si /N

19、i )低于一定数值时,解调器的输出信噪比(So/No)急剧恶化,这种现象称为调频信号解调的门限效应。 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 门限值出现门限效应时所对应的输入信噪比值称为门限值,记为 (Si /Ni) b。 门限效应是 FM 系统存在的一个实际问题。 尤其在采用调频制的远距离通信和卫星通信等领凍鈹鋨劳臘域中,对调频接收机的门限效应十分关注,希望门限点向低输入信噪比方向扩展。 锴痫婦胫籴。降低门限值(也称门限扩展)的方法有很多, 例如,可以采用锁相环解调器和负反馈解调 器,它们的门限比一般鉴频器的门限电平低610dB 。 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。还可以采用 “预加重 ”和“去加重 ”技术来进一步改

20、善调频解调器的输出信噪比。 这也相当于改 善了门限。20、预加重和去加重。目的提高解调器输出信噪比。21、各种模拟调制系统比较抗噪声性能: WBFM 抗噪声性能最好, DSB、SSB、 VSB 抗噪声性能次之, AM 抗噪声性 能最差。频带利用率:各种模拟调制系统, SSB 频带利用率最高, AM 、DSB 频带利用率次之, FM 频带利用率最低。22、频分复用( FDM )目的 :充分利用信道的频带资源,提高信道利用率FDM 技术主要用于模拟信号,普遍应用在多路载波电话系统中。其主要优点是信道利 用率高,技术成熟;缺点是设备复杂,滤波器难以制作,并且在复用和传输过程中,调制、 解调等过程会不

21、同程度地引入非线性失真, 而产生各路信号的相互干扰。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。第九章 模拟信号的数字传输 抽样、量化、编码1、抽样定理 :设一个连续模拟信号 m(t)中的最高频率 fH ,则以间隔时间为 T 1/2fH 的周 期性冲激脉冲对它抽样时, m(t)将被这些抽样值所完全确定。 硕癘鄴颃诌f 攆檸攜驤蔹2。f这一最低抽样速率 2fH 称为 奈奎斯特速率 。与此相应的最小抽样时间间隔称为 奈奎斯特间 隔。fL 和 fH 之间,即其频谱最低可以证明,此带通模拟信号所需最fL 很大时, fs 趋近于 2B。2、带通模拟信号的抽样定理:设带通模拟信号的频带限制在频率大于 fL,最高频率小于 fH

22、 ,信号带宽 B = fH fL。 小抽样频率 fs等于: 阌擻輳嬪f諫迁择2楨B秘騖(1。 k) B 信号带宽;nn 商(fH / B)的整数部分, n =1,2,;k 商 (fH / B)的小数部分, 0 k 1。当 fL = 0 时, fs 2B,就是低通模拟信号的抽样情况;当 3、自然抽样和平顶抽样量化 。Nqv2124、用这 M 个量化电平表示连续抽样值的方法称为 M 个抽样值区间是等间隔划分的,称为均匀量化。M 个抽样值区间也可以不均匀划分,称为非均匀量化。5、非均匀量化的目的? 非均匀量化器可以改善小信号的量化信噪比,适用于动态范围大的 信号。改善小信号的量化信噪比的方法?6、A

23、 律是物理可实现的。其中的常数 A 不同,则压缩曲线的形状不同,这将特别影响小电 压时的信号量噪比的大小。在实用中,选择A 等于 87.6。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。7、自然二进制码和折叠二进制码8、增量调制9、一般量化噪声 、 过载量化噪声10、时分复用的主要优点:便于实现数字通信、易于制造、适于采用集成电路实现、生产 成本较低。11、复接、分接关于复用和复接, ITU 对于 TDM 多路电话通信系统,制定了两种 准同步数字体系 (PDH ) 和两种 同步数字体系 (SDH )标准的建议。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。准同步数字体系 (PDH)1复帧 16帧CH30*0011011帧同步码奇帧 TS0

24、*1A11111保留8 bit(1 bit = 488.3ns)(1 bi8t =b i4t88.3ns)ITU 提出的两个建议:E 体系 我国大陆、欧洲及国际间连接采用T 体系 北美、日本和其他少数国家和地区采用,E 体系的一次群结构怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。1帧: 由于 1路 PCM 电话信号的抽样频率为 8000 Hz,抽样周期为 125 s,即 1 帧的时间。 时隙(TS) :将 1帧分为 32 个时隙,每个时隙容纳 8比特。在 32 个时隙中, 30个时隙传输 30 路语音信号,另外 2 个时隙可以传输信令和同步码。其中时隙 TS0 和 TS16 规定用于传 输帧同步码和信令等信息;其他

25、 30 个时隙,即 TS1 TS15 和 TS17TS31,用于传输 30 路语音抽样值的 8 比特码组。 谚辞調担鈧谄动禪泻類。PCM30/32(PDH 一次群 )比特率为 1024Mb/S 。 同步数字体系 (SDH)SDH 是针对更高速率的传输系统制定出的全球统一的标准。第六章数字基带传输系统1、 数字基带信号 、 数字基带传输系统、数字带通传输系统2、几种基本的基带信号波形单极性波形、双极性波形、单极性归零 (RZ) 波形、双极性归零波形、差分波形、多电平波 形3、基带信号的频谱特性Ps(f) 可能包含连续谱(第一项)和离散谱(第二项)。连续谱总是存在的, 这是因为代表数据信息的 g1

26、(t)和 g2(t) 波形不能完全相同, 故有 G1(f) G2(f) 。谱的形状取决于 g1(t) 和 g2(t)的频谱以及出现的概率 P。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。离散谱是否存在,取决于 g1(t)和 g2(t)的波形及其出现的概率 P。一般情况下,它 也总是存在的,但对于双极性信号g1(t) = - g2(t) = g(t) ,且概率 P=1/2(等概)时,则没有离散分量 (f - mfs)。根据离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和定时分量。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)和 G2(f) 。时间波形的占空比越小,占用频带越宽。若以谱的第1

27、个零点计算, NRZ( = Ts)基带信号的带宽为 BS = 1/ = fs ;RZ( = Ts / 2)基带信号的带宽为 BS = 1/ = 2fs 。其中 fs = 1/Ts ,是位定时信号的频率,它在数值上与码元速率 RB相等。鶼渍螻偉阅劍鲰 腎邏蘞。单极性基带信号是否存在离散线谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性 NRZ 信号 中没有定时分量,若想获取定时分量,要进行波形变换; 单极性 RZ 信号中含有定 时分量,可以直接提取它。 “0”、“1等”概的双极性信号 没有离散谱,也就是说没有 直流分量和定时分量。 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。单极性 RZ 信号中含有直流分量,含有位定时离散分量,可以

28、提取。4、基带传输的常用码型(此为信道码) AMI 码:编码规则、优点、缺点 HDB3 码:编码规则? HDB3 码的译码?双相码: 差分双相码密勒码 CMI 码:4、数字基带信号传输系统的组成发送单元和抽样判决器的功能?5、什么是码间串扰?对通信质量有什么影响。6、无码间串扰的基带传输特性无码间串扰的条件 时域条件?频域条件?奈奎斯特 (Nyquist) 第一准则。奈奎斯特抽样速率?奈奎斯特抽样间隔?7、若双极性信号在抽样时刻的电平取值为 +A 或-A (分别对应信码“ 1或”“ 0)”,则双极性基 带系统的总误码率仅依赖于信号峰值 A 与噪声均方根值 n 的比值,比值 A/ n 越大, P

29、e就 越小,基带传输系统总误码率为 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。颖刍莖蛺饽亿顿1裊赔泷。Aerfc22 n对于单极性信号 ,若设它在抽样时刻的电平取值为 +A 或 0(分别对应信码“1或”“0”) ,Pe1 erfc222n比较双极性和单极性基带系统误码率可见, 当比值 A/ n 一定时, 双极性基带系统的误码率 比单极性的低,抗噪声性能好。 此外,在等概条件下,双极性的最佳判决门限电平为0,与信号幅度无关, 因而不随信道特性变化而变, 故能保持最佳状态。 而单极性的最佳判决门限 电平为 A/2 ,它易受信道特性变化的影响,从而导致误码率增大。因此,双极性基带系统比 单极性基带系统应用更为广泛。 濫

30、驂膽閉驟羥闈詔寢賻。8、在实际应用中需要用简便的实验手段来定性评价系统的性能。眼图 是一种有效的实验方从而估计和调整系统性能的一种方,然后调整示波器水平扫描周期 ,使其,观察码间干扰和信道噪声等因素影法。眼图 是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形, 法。 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。具体方法:用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端 与接收码元的周期同步 .此时可以从示波器显示的图形上响的情况 ,从而估计系统性能的优劣程度。 挤貼綬电麥结鈺贖哓类。因为在传输二进制信号波形时 , 示波器显示的图形很像人的眼睛,故名 “眼图 ”。 眼图的眼图模型最佳抽样时刻是 “眼睛 ”张开最大的时刻;定时误差灵敏度

31、是眼图斜边的斜率。斜率越大,对位定时误差越敏感; 图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的 畸变程度 ; 图中央的横轴位置对应于 判决门限电平 ;(单极性、双极性的最佳判决门限) 抽样时刻上,上下两阴影区的间隔距离之半为 噪声容限 ,若噪声瞬时值超过它就可能发生错 判;图中倾斜阴影带与横轴相交的区间表示了接收波形零点位置的变化范围, 即 过零点畸变 ,它 对于利用信号零交点的 平均位置 来提取 定时信息 的接收系统有很大影响。 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。第七章进制振幅键控( 2ASK) 通-断键控 (OOK) ”信号表达式1. 数字调制技术两种方法: 利用模拟调制的方法实现数字式调制;

32、通过开关键控载波, 通 常称为 键控法 。Acos ct,以概率 P发送“1”时0,以概率 1 P发送“0”时2ASK 信号的一般表达式其中e2ASsK(t()t) 二s进t制co单s极c性t NRZ 随机矩形脉冲序列。 2ASK 信号产生方法: 模拟调制法 (相乘器法) ;键控法 。2ASK 信号解调方法:非相干解调( 包络检波法 );相干解调( 同步检测法 )。功率谱密度P2ASK(f ) 41 Ps( f fc) Ps( f fc)102ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱 Ps (f)的线性搬移(属线性调制)P2ASK14 fsP(1P) G(ffc)2G(ffc)214fs2P2G(

33、0)2(ffc)(ffc)当概率 P =1/2 时,并考虑到 G(f) TSSa( fTS) G(0) TS ,则 2ASK 信号的功率谱密度为 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。P (f ) Ts sin (f fc)Ts P2ASK ( f )16sin (ffc)Ts(ffc )Ts( ffc )Ts1116 ( f fc) (f fc)2ASK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成; 连续谱取决于 g(t)经线性调制后的双边 带谱,而离散谱由载波分量确定。 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的两倍,若只计谱的主瓣(第一个谱零点位置) ,则有 B2ASK 2f 式中 fs =

34、 1/Ts,即 2ASK 信号的传输带宽是码元速率的两倍。二进制频移键控( 2FSK)Acos 1t,e2FSK (t)2ASK 信号的叠A加c。os 2t,发送“1”时发送“0”时一个 2FSK 信号可看成是两个不同载频的e2FSK(t)s1t cos1ts2t cos2t ,式中s1tang(tnTs)s2 tang(tnTs)nn2FSK 信号的产生方法:采用 模拟调频 电路来实现:信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。 采用键控法 来实现:相邻码元之间的相位不一定连续。2FSK 信号的解调方法: 非相干解调 ; 相干解调 。功率谱密度P2FSK( f )14 Ps1(ff1)Ps1(f

35、f1)41Ps2(ff2)Ps2(ff2)令概率 P =1/2 ,只需将 2ASK 信号频谱中的 fc分别替换为 f1和 f2,即可得 2FSK 信号的 功率谱密度: 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。P2FSK ( f)Ts16sin ( f f1)Ts( f f1)Tssin ( f f1)TsTssin ( f f2)Ts( f f1)Ts16( f f2)Ts2sin ( f f2)Ts ( f f2)Ts1 (f f1) (f f1) (f f2) ( f f2)16相位不连续 2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。其中,连续谱由两个中心位于f1和 f2 处的双边谱叠加而成,离散谱位于两个

36、载频f1 和 f2处; 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化,若| f1f2 | fs,则出现双峰,其中 fc 为两个载频的中心频率; 骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 若以功率谱第一个零点之间的频率间隔计算 2FSK 信号的带宽 ,则其带宽近似为B2FSK f2 f1 2f其中, fs = 1/Ts 为基带信号的带宽。n0二进制相移键控( 2PSK)e (t) A cos ct, 以概率 P发送“ 0”e2PSK(t)Acos ct, 以概率 1 P发送“ 1”11称为二进制 绝对相移方其e2P中SK:(ts)(t)s t二c进os制 c双t 极性 NRZ 随机矩形脉冲序列。

37、 以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式,2PSK 信号产生方法:模拟调制法;键控法。2PSK 信号解调方法: 相干解调 。在 2PSK 信号的载波恢复过程中存在着的 相位模糊 ,即恢复的本地载波与所需的相干载 波可能同相, 也可能反相, 这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送 的数字基带信号正好相反,这种现象称为2PSK 方式的“ 倒”现象 或“ 反相工作 ”。 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。功率谱密度1P2PSK ( f ) 14 Ps(f fc) Ps(f fc)这里的因此,Ps(f)是双极性全占空矩形随机脉冲序列的功率谱密度,其值为:Ps f4fsP(1 P)G(f) 2 fs2(1 2P)2G(0)2 (f)P2PSKfsP(1 P)G(f fc) 2 G(f fc)21 fs2(1 2P)2 G(0)2 (f fc)4( f fc)当概率 率谱密度为:P =1/2 时,并考虑到鎦诗P涇艳损(楼f紲)鯗餳T類s。 sin ( f fc)TP2PSK ( f )4 ( f fc)Ts2PSK 的频谱特性与 2ASK 的十分相似,带宽也是基带信号带宽的两倍。 区别仅在于当 P=1/2 时,其谱中无离散谱(即载波分量) ,此时 2PSK 信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。 因此,它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号。 栉缏歐锄棗鈕

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