《数字通信系统概述》ppt课件

1、恩 德现代通讯系统Modern Communications Systems第4章 数字通讯系统概述 第第4章章 数字通讯系统概述数字通讯系统概述 4.1 数字通讯系统模型数字通讯系统模型4.2 数字复接技术数字复接技术4.3 数字传输信号帧构造数字传输信号帧构造4.4 数字传输信号的处置数字传输信号的处置4.5 数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调 4.1 数字通讯系统模型数字通讯系统模型 4.1.1 数字通讯系统模型构造数字通讯系统模型构造 完成数字信号产生、变换、传送及接纳全过程的完成数字信号产生、变换、传送及接纳全过程的系统称之为数字通讯系统。数字通讯系统的模

2、型可用系统称之为数字通讯系统。数字通讯系统的模型可用图图4.1来描画。来描画。图4.1 数字通讯系统 信息源信源编码器信道编码器数字调制器信道信道解码器数字解调器受信者信源解码器噪声源数字传输系统4.1.2 数字通讯系统的主要性能目的数字通讯系统的主要性能目的 1. 数字传输系统传输速率数字传输系统传输速率 1) 信息传输速率信息传输速率 2) 码元码元(符号符号)传输速率传输速率 转换公式为转换公式为 1BfN bM(4.1.1) 2.误码误码 1) 误码概念误码概念 在数字通讯中是用的脉冲信号在数字通讯中是用的脉冲信号,即用即用“1和和“0携携带信息。由于噪声、串音及码间干扰以及其他突发要

3、带信息。由于噪声、串音及码间干扰以及其他突发要素的影响素的影响,当干扰幅度超越脉冲信号再生判决的某一门当干扰幅度超越脉冲信号再生判决的某一门限值时限值时,将会呵斥误判成为误码将会呵斥误判成为误码,如图如图4.2所示。所示。 图4.2 噪声叠加在数字信号上的波形 A2A“1”码“0”码0TB判决门限电平U门t 2) 误码积累误码积累 在实践的数字通讯系统中在实践的数字通讯系统中,含有多个再生中继段含有多个再生中继段,上上面讲的误判产生的误码率是指在一个中继段内产生的面讲的误判产生的误码率是指在一个中继段内产生的,当它继续传到下一个中继段当它继续传到下一个中继段,也有能够再产生误判也有能够再产生误

4、判,但这但这种误判把原来误码纠正过来的能够性极少。种误判把原来误码纠正过来的能够性极少。 limenP产生错误码元(个数) 传输的总码元(个数) (4.1.2)1imeBeBiPP(4.1.3) ieBeBPmP(4.1.4) 3.抖动抖动 1) 抖动概念抖动概念 所谓抖动所谓抖动,是指在噪声要素的影响下，数字信号的是指在噪声要素的影响下，数字信号的有效瞬间相对于应生成理想时间位置的短时偏离。有效瞬间相对于应生成理想时间位置的短时偏离。 图4.3 脉冲抖动的意义 发送脉冲 接收脉冲 抖动函数t1t2t3t4t5t1t2t3t4t5j(t)t 2) 抖动容限抖动容限 抖动容限普通是用峰抖动容限普

5、通是用峰峰抖动峰抖动Jp-p来描画的。它是指某个特定的抖动比特来描画的。它是指某个特定的抖动比特的时间位置相对于该比特抖动时的时间的时间位置相对于该比特抖动时的时间位置的最大部分偏离。位置的最大部分偏离。4.2 数字复接技术数字复接技术 4.2.1 数字多路通讯原理数字多路通讯原理 数字多路通讯也叫做时分多路通讯数字多路通讯也叫做时分多路通讯,所谓时分多路所谓时分多路通讯通讯,是利用多路信号是利用多路信号(数字信号数字信号)在信道上占有不同的在信道上占有不同的时间间隙来进展通讯的。多路通讯的根底源于数学上时间间隙来进展通讯的。多路通讯的根底源于数学上信号的正交性：信号的正交性： 2112( )

6、( )0ttFf tf t dt(4.2.1) 图4.4 脉冲信号的正交 f1(t)At1t2T0tf2(t)0t1t2t3T0tt3 对于不是延续信号,如时分制中的脉冲信号,只能用离散和来替代以上积分,即 0120( )( )( )TtR Tf tf t(4.2.2) 根据离散和计算有1212012130122123( )( )( )( )( )( )( )( )( )0ttttttR Tf tf tf tf tf tf tf tf t(4.2.3) 如第如第2章章PCM脉冲编码技术所述脉冲编码技术所述,由抽样定理把每由抽样定理把每路话音信号按路话音信号按8000次次/s抽样抽样,对每个样值

7、编对每个样值编8位码位码,那么第那么第一个样值到第二个样值出现的时间一个样值到第二个样值出现的时间,即即1/8000s(=125s),称为抽样周期称为抽样周期T(=125s)。在这个。在这个T时间内可间插许多时间内可间插许多路信号直至路信号直至n路路,这就是时间的可分性这就是时间的可分性(离散性离散性),就能实就能实现许多路信号在现许多路信号在T时间内的传输。其多路通讯模型如图时间内的传输。其多路通讯模型如图4.5所示。所示。图4.5 时分多路复用表示图 m1(t)m2(t)12S1mn(t)n信道n12m1(t)mn(t)m2(t)S2 4.2.2 数字信号复接技术数字信号复接技术 数字复接

8、数字复接,就是利用时间的可分性就是利用时间的可分性,采用时隙叠加的采用时隙叠加的方法把多路低速的数字码流方法把多路低速的数字码流(支路码流支路码流),如图如图4.6(a)所示所示,在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。 图4.6 按位复接和按字复接表示图(a)一次群(基群)；(b)二次群(按位数字复接)；(c)二次群(按字数字复接)CH1(第一路)10110101PCM30/32基群(1)PCM30/32基群(2)PCM30/32基群(3)PCM30/32基群(4)(a)PCM30/32基群(1)1 1 1 1 0 1 0 1 1 00 1 1 1 1

9、 00 11 1 1 0 1 0 0 0 01 1 11 1(b)PCM30/32(1)CH1(c)1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 01 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1104.3 数字传输信号帧构造数字传输信号帧构造 帧构造普通都采用由世界电信组织建议的一致格帧构造普通都采用由世界电信组织建议的一致格式式,为保证数字通讯系统正常任务为保证数字通讯系统正常任务,在一帧的信号中应有在一帧的信号中应有以下根本信号以下根本信号: 帧同步信号帧同步信号(帧定位信号帧定位信号)及同步对告信号及同步对告信号; 信息信号信息信号; 其他特殊信号其他特殊信号(地址

10、、信令、纠错等信号地址、信令、纠错等信号); 勤务信号。勤务信号。4.3.1 PCM30/32路基群帧构造 时隙信号作如下安排： 1) 30个话路时隙:TS1TS15,TS17TS31 2) 帧同步时隙:TS0 3) 信令复帧时隙:TS16 每一路时隙tc为1253.9321250.488328ccBTstsntTstsLnL码字位数L=8,故每一位时隙tB为 (4.3.1) (4.3.2) 图4.7 PCM30/32制式帧构造 帧同步路话路话路信令路话路话路F15F0F1F2F15F01帧1复 帧16帧(2 ms)1帧32个路时隙125 s256比特8比特路时隙3.9 s话路话路TS0TS1

11、TS15TS16TS17TS31偶帧帧同步码保留给国际用(目前固定为1)奇帧帧失步对告1001101111A111111保留给国内用(目前固定为1)复帧同步码1复帧对告码00001 A211码位 12345678F0帧F1帧 abcdabcdabcdabcdCH1信令码CH17信令码码字8比特路时隙3.9 sF15帧CH15信令码CH31信令码同步：A10； A20失步：A11； A21数码率 1328 80002048/BsBnLfn L fkb stT (4.3.3) 图4.8 PCM30/32路系统方框图 汇总码型变换帧同步码发生器发端定时分离帧同步码检出码型反变换再生收端定时二线语音信

12、号124低通(发)A/D低通(收)D/A单片集成编/解码器12n信令码数据信号发n21信令码数据信号收四线信道 4.3.2 准同步数字复接准同步数字复接(PDH)系列帧构造系列帧构造(以以PCM30/32路为根底路为根底) 1. 准同步复接准同步复接(PDH)系列系列 根据不同需求和不同传输介质的传输才干根据不同需求和不同传输介质的传输才干,要有要有不同的话路数和不同的速率复接构成一个系列不同的话路数和不同的速率复接构成一个系列,由低由低向高逐级进展复接，这就是数字复接系列。倘假设被向高逐级进展复接，这就是数字复接系列。倘假设被复接的几个支路复接的几个支路(低等级支路信号低等级支路信号)是在同

13、一高稳定的是在同一高稳定的时钟控制下时钟控制下,它们的数码率是严厉相等的它们的数码率是严厉相等的,即各支路的即各支路的码位是同步的。码位是同步的。 表4.1 两类速率复接系列比较表 2. 2.048Mb/s速率接口的(PDH)复接系列二次群帧构造 图4.9 数字复接表示图 定时定时调整汇接分离恢复同步外时钟(1)(2)(4)(3)(1)(2)(4)(3)低次群低次群高次群复接器分接器 在每支路复接时码率终究如何调整呢在每支路复接时码率终究如何调整呢?CCITT引荐引荐的 速 率 系 列的 速 率 系 列 P D H 二 次 群 速 率 为二 次 群 速 率 为 8 . 4 4 8 M b /

14、s 。CCITTG.742引荐的正码速调整引荐的正码速调整(添加码位添加码位)准同步复接准同步复接系列系列PDH二次群的帧构造中各支路的比特安排如图二次群的帧构造中各支路的比特安排如图4.10(a)所示所示,它的复接帧如图它的复接帧如图4.10(b)所示所示,帧长帧长848比特比特,帧周期为帧周期为100.38s。 图4.10 异步复接二次群帧构造(a)基群支路插入码及信息码分配；(b)复接帧构造636 637 638 639 640 641 642 643 644 645848429424 425 426 427 428213 214 215 216 21721210111213121234

15、5354106 107159 160 161212212比特 组53比特 组53比特 组53比特 组53比特F11F12F13信息码50比特C11信息码52比特C12信息码52比特C13V1信息码51比特(a)帧同步告警备用信息码插入标志信息码插入标志F11F21F23F33F43504200C11C21C31C41524208C12C22C32C42信息码插入标志插入码信息码524208C13C23C33C43V1V2V3V4514204(b) 采用三位标志码Cij便于多数判决以决议分接时“去塞与否,其正确判别的概率为3333393(1)(1)213213 10100.999997eeeee

16、PPPPP 当误码率Pe=10时,正确判别的概率为 表4.2 34368kb/s复用帧构造 表4.3 264kb/s复用帧构造 表4.4 PDH接口速率、码型表 4.3.3 同步数字复接同步数字复接(SDH)系列帧构造系列帧构造 1. 同步数字复接系列同步数字复接系列SDH 通讯容量越来越大通讯容量越来越大,业务种类越来越多业务种类越来越多,传输的信号传输的信号带宽越来越宽带宽越来越宽,数字信号传输速率越来越高。这样便会数字信号传输速率越来越高。这样便会使使PDH复接的层次越来越多复接的层次越来越多,而在更高速率上的异步复而在更高速率上的异步复接接/分接需求采用大量的高速电路分接需求采用大量的

17、高速电路,这会使设备的本钱、这会使设备的本钱、体积和功耗加大体积和功耗加大,而且使传输的性能恶化。而且使传输的性能恶化。 2. SDH同步数字复接系列帧构造同步数字复接系列帧构造 按世界按世界ITUT1995年年G.707协议规范协议规范,SDH的数字的数字信号传送帧构造安排尽能够地使支路信号在一帧内均信号传送帧构造安排尽能够地使支路信号在一帧内均匀地、有规律地分布匀地、有规律地分布,以便于实现支路的同步复接、交以便于实现支路的同步复接、交叉衔接、接入叉衔接、接入/分出分出(上上/下下Add/Drop),并能同样方并能同样方便地直接接入便地直接接入/分出分出PDH系列信号。为此系列信号。为此,

18、ITUT采用采用了以字节了以字节(Byte)作为根底的矩形块状帧构造作为根底的矩形块状帧构造(或称页面或称页面块状帧构造块状帧构造),如图如图4.11所示。所示。 图4.11 SDH帧构造 9270 N字节SOHAU-PTRSOH1234567893行1行5行STM-N净负荷(含POH)传输方向9N261N270N例 1) 信息净负荷区域信息净负荷区域 信息净负荷区域是帧构造中存放各种信息负载的信息净负荷区域是帧构造中存放各种信息负载的地方。地方。 2) 段开销区域段开销区域 段开销段开销(SectionOverHead)是是STM帧构造中为了保帧构造中为了保证信息净负荷正常、灵敏传送所必需的

19、附加字节证信息净负荷正常、灵敏传送所必需的附加字节,是供是供网络运转、管理和维护运用的字节。网络运转、管理和维护运用的字节。 3) 管理单元指针区域管理单元指针区域 管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在STM帧中的准确位置帧中的准确位置,以便在接纳端能正确地分接信息以便在接纳端能正确地分接信息净负荷信号。净负荷信号。 4.4 数字传输信号的处置数字传输信号的处置4.4.1信道编码变换信道编码变换根据电缆信道的特根据电缆信道的特点及传输数字信号的要求点及传输数字信号的要求,要满足以下几个条件要满足以下几个条件:码型中码型中,高、低频成分少高、低

20、频成分少,无直流分量。无直流分量。在接纳端便于定时提取。在接纳端便于定时提取。码型应具有一定的检错码型应具有一定的检错(检测误码检测误码)才干。才干。设备简单、易于实现。设备简单、易于实现。 1.不归零码和归零码不归零码和归零码 通常通常,常见的码型常见的码型(脉冲波形脉冲波形)有不归零码有不归零码(NRZ)和归和归零码零码(RZ),对应波形及频谱如图对应波形及频谱如图4.12、4.13所示。所示。 图4.12 单极性不归零码及功率谱A0110TB2TBs(t)101t3TB4TB5TB6TBPS(t)0fB2fB3fB4fBf图4.13 单极性归零码及功率谱s(t)10110101TB2TB

21、3TB4TB5TB6TBtPS(t)02fBfB3fB4fBf2. 双极性半占空码(AMI) AMI码编码规律及频谱如图4.14所示。 图4.14 AMI码及功率谱 A010TB2TBs(t)0t3TB4TB5TB6TBPS(t)0fB2fB3fB4fBt111A 3. HDB3码 HDB3码是三阶高密度双极性码的简称。HDB3码保管了AMI码的一切优点,还可将连零码限制在3个以内,抑制了AMI码假设长连零过多对提取定时不利的缺陷。HDB3码的功率谱与AMI码类似。 图4.15 HDB3编码波形VVVV 4. CMI码 准同步PDH四次群接口码型采用传号反转码(CMI),主要适用于光纤通讯系统

22、传输。CMI码编码规那么如表4.5所示。 表4.5 CMI码编码规那么 4.4.2 扰码与解扰码扰码与解扰码 在数字光纤及数字卫星通讯等长途传输中在数字光纤及数字卫星通讯等长途传输中,为了保为了保证收端定时恢复证收端定时恢复,使原数字信息码流中限制使原数字信息码流中限制“0码或码或“1码的长度码的长度,并使并使“1与与“0出现的概率几乎相等。出现的概率几乎相等。 扰码器原理实践上就是扰码器原理实践上就是m序列与传输数字信息模序列与传输数字信息模二加二加,完成输入数字序列的扰乱完成输入数字序列的扰乱,这样实现的扰码器原理这样实现的扰码器原理框图如图框图如图4.16(a)所示。由图可得扰码器输出序

23、列所示。由图可得扰码器输出序列LK为为1122kkkknk nLdC LC LC L(4.4.1) 图4.16 扰码器原理方框图 (a)扰码器；(b)解扰器Lk1Lk2Lk iLk ndkLkC1C2CiCn(a)LknLkdkC1C2CiCn(b)Lk1Lk2Lk i 在接纳端要恢复出原始数字序列在接纳端要恢复出原始数字序列,需求一个构造与需求一个构造与发端一样的发端一样的m序列发生器与传输序列序列发生器与传输序列LK模二加实模二加实现解扰现解扰,其原理方框图如图其原理方框图如图4.16(b)所示。如图中所示所示。如图中所示,它它与扰码器的反响网络相对应与扰码器的反响网络相对应,可得到解扰方

24、程为可得到解扰方程为1122KKkknk ndLC LC LC L(4.4.2) 图4.17 帧同步扰码器功能图DQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSSTM-X时钟帧脉冲数据输入扰码数据输出 4.4.3 过失控制过失控制(纠错编码纠错编码) 1.过失控制根本概念过失控制根本概念 在数字信号传输过程中在数字信号传输过程中,由于信道遭到噪声或干扰由于信道遭到噪声或干扰的影响的影响,信号码元的波形传到接纳端就能够会发生错误。信号码元的波形传到接纳端就能够会发生错误。为了把这些错误减少到人们预期要求的最低限制为了把这些错误减少到人们预期要求的最低限制,人们人们在数字码流中参与一些附加码元在数字码流

25、中参与一些附加码元(称监视码元称监视码元),并采用并采用一种特殊的编码方式进展过失控制。一种特殊的编码方式进展过失控制。 2. 过失控制编码根本原理过失控制编码根本原理 我们举例来阐明纠错编码的根本原理。如用两位我们举例来阐明纠错编码的根本原理。如用两位二进制码组二进制码组22=4可表示四种天气情况可表示四种天气情况:00晴晴,01云云,10阴阴,11雨雨,假设四组码中恣意错一位码假设四组码中恣意错一位码,那么将一种天气那么将一种天气变为另一种天气。假设把码组添加到变为另一种天气。假设把码组添加到3位位23=8构成码组构成码组来表示来表示,那么有那么有 000晴晴 001云云 010阴阴 01

26、1雨雨 普通分组码用符号普通分组码用符号(n,k)表示表示,其中其中,k是每组码中信是每组码中信息码元数目息码元数目,n为码组的总位数为码组的总位数,又称码组的长度又称码组的长度(码长码长),附加码元数为附加码元数为r,又称监视码元数。又称监视码元数。r=n-k,如用如用ai表示码表示码位位,那么纠错编码码组构造如图那么纠错编码码组构造如图4.18所示。所示。 图4.18 分组码构造图an 1an 2an rarar 1a0k个信息码r 个 监督码码长n k r 3.过失控制的编码方式过失控制的编码方式 过失控制的编码方式普通分为三类过失控制的编码方式普通分为三类,一类称为一类称为“反响反响纠

27、错纠错,另一类称为另一类称为“前向纠错前向纠错,在此两类根底上派生在此两类根底上派生出的第三类称为出的第三类称为“混合纠错。混合纠错。 1) 反响纠错反响纠错 (1)奇偶监视码。奇偶监视码。 普通的奇偶监视码分两种普通的奇偶监视码分两种,一种叫奇数监视一种叫奇数监视,它的编它的编码规那么是在一个码组中使码规那么是在一个码组中使“1的数目为奇数。的数目为奇数。 123101nnnaaaaa(4.4.3) (2)行列监视码。行列监视码。 行列监视码是在前面奇偶监视码根底上开展而来行列监视码是在前面奇偶监视码根底上开展而来的。行列监视码是二维奇偶监视码的。行列监视码是二维奇偶监视码,又称为矩阵码又称

28、为矩阵码,它能它能用以纠正突发过失为目的的简单编码。矩阵码原理如用以纠正突发过失为目的的简单编码。矩阵码原理如图图4.19所示。所示。图4.19 矩阵码原理图(3) 自动要求重发ARQ(AntomaticRepeatRequest)。自动要求重发是一种适用的反响纠正方法,如图4.20所示。 图4.20 ARQ系统编码器和缓冲存储器重发控制反馈信道正向信道输出缓冲存储器信源调制器解调器译码器收信者指令产生器含收/发设备、传输路径与转发器正确时输出错误时删除 2) 前向纠错前向纠错 (1)循环码。循环码。 循环码是一种分组码循环码是一种分组码,它是在严密的数学模型根底上它是在严密的数学模型根底上建

29、立起来的建立起来的,它有三个主要的数字特征它有三个主要的数字特征: 循环码的码组中循环码的码组中,恣意两个码组之和恣意两个码组之和(模二加模二加)必定必定为该码组集合中的一个码组。为该码组集合中的一个码组。 循环码每个码组中循环码每个码组中,各码元之间存在一个循环依赖各码元之间存在一个循环依赖关系。关系。 循环码的码组之间具有循环性循环码的码组之间具有循环性,即循环码中任一组即循环码中任一组循环一位循环一位(将最右端的码移至左端或反之将最右端的码移至左端或反之)以后仍为该码以后仍为该码组集合中的一个码组。组集合中的一个码组。 表4.6 循环码例如 (2) 卷积码。卷积码。 卷积码又称连环码卷积

30、码又称连环码,它与上述的循环码它与上述的循环码(分组码分组码)不不同同,这种编码也是在信码之中插入监视码元这种编码也是在信码之中插入监视码元,但不实行分但不实行分组监视组监视,而是每一监视码元都要对前后的信息单元起监而是每一监视码元都要对前后的信息单元起监视作用。整个编视作用。整个编/解码过程是一环扣一环延续地进展下解码过程是一环扣一环延续地进展下去的去的,所以称连环码。所以称连环码。 4.数字加密技术数字加密技术 1)数字信号传输加密数字信号传输加密 在数字信息进入传输信道前进展加密处置在数字信息进入传输信道前进展加密处置,可以以可以以很小的代价很小的代价,换取对信息很大的平安维护。信息加密

31、处换取对信息很大的平安维护。信息加密处置是由各种加密算法来实现的。置是由各种加密算法来实现的。 2) 数字终端加密技术数字终端加密技术 对于特殊用户的数字信号对于特殊用户的数字信号,如银行的数据信号、信如银行的数据信号、信誉卡的数字信号以及其他终端的数字信号，在加密后誉卡的数字信号以及其他终端的数字信号，在加密后传输传输,收端予以认证即可。这就要求终端有一个平安模收端予以认证即可。这就要求终端有一个平安模块块(SM),能存放个人识别码能存放个人识别码IPN密钥密钥Ki和加密算法等信和加密算法等信息息,并带有并带有CPU,能执行加密算法和认证等功能。能执行加密算法和认证等功能。 4.5 数字信号

32、的调制与解调数字信号的调制与解调 4.5.1 数字信号的无线传输 数字信号经过空间以电磁波为载体传输到对方,称为无线传输。我们把要传送的数字信号称为数字基带信号。携带数字基带信号的电磁波为一振荡波,通常称为载波,最简单的就是正弦波或余弦波f(t)=Asin(t+)。 4.5.2 数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调 1. 三种根本调制方式三种根本调制方式 1) 幅移键控幅移键控 幅移键控就是数字信号振幅调制。幅移键控就是数字信号振幅调制。 2) 频移键控频移键控 频移键控就是数字信号频率键控。频移键控就是数字信号频率键控。 3) 相移键控相移键控 相移键控就是数字信号相位控制。相移键控就是

33、数字信号相位控制。 图4.21 二进制基带码的三种调制方式 (a)2ASK；(b)2FSK；(c)2PSK相乘器相乘器相加倒相fc1fc2相乘器(门电路)载波 fc(70 MHz)1.0s(t)基带 f (t)1.01.0f(t)基带信号0.1s(t)(a)(b)倒相相加相乘器相乘器载频倒相(c)0fcs(t)输出基带信号(1.0)图4.22 二进制基带信号的调制波形1100110011ttttt数字序列bks(t)s(t)(a) 2ASK(b) 2FSK(c) 2PSK(d) 2DPSKs(t)s(t) 2. 二相相对调相与解调二相相对调相与解调 所谓相对调相所谓相对调相,不是像绝对调相那样

34、对应数字信号不是像绝对调相那样对应数字信号“1和和“0以固定的相位关系以固定的相位关系,而是一种相对的关系而是一种相对的关系,其其调制规律为调制规律为:当遇到基带信号当遇到基带信号“1码时码时,载波的相位相对载波的相位相对于前一个码元相位改动于前一个码元相位改动(即倒相即倒相)；当遇到；当遇到“0码时码时,载载波的相位相对于前一个码元相位不变。此规律也可反波的相位相对于前一个码元相位不变。此规律也可反用之。用之。 图4.23 2DPSK信号的调制与解调(a)调制器原理方框图；(b)解调器原理框图码变换电路绝对调相电路基带信号绝对码相对码2DPSK已调波相乘器低通、判决码型反变换全流整流窄带滤波

35、限幅二分频(a)s(t)s(t)2fc相干载波基带信号(b) 3. 四相相对调相与解调四相相对调相与解调 (1)四相相对调制四相相对调制(QPSK)方式。方式。 QPSK采用采用“反射编码反射编码(格雷码格雷码)相位逻辑编码方相位逻辑编码方法法,这种方法用得较多。图这种方法用得较多。图4.24是是QPSK调制器的组成调制器的组成框图框图(图图(a)和任务原理矢量图和任务原理矢量图(图图(b)。图。图4.25为为QPSK相关解调方框图。相关解调方框图。 图4.24 QPSK调制器(a)4PSK框图；(b)矢量图 电平产生载 波发生器 90电平产生串/并转换I(t)ai二进制信息bkCkA cos

36、fctA sin2fctQ(t)已调信号01(1)00(0)11(2)cosct10(3)sinct相移图4.25 QPSK相关解调器 LPF位定时恢复LPF判决判决载波恢复 90并/串变换QPSK信号I(t)Q(t)二进制信息LPF： 低通滤波相移 (2) OK-QPSK调制方式。 在卫星通讯中还运用一种OK-QPSK调制方式。 OK-QPSK调制方式是偏移四相相移调制方式,主要在卫星通讯中运用。 图4.26 OK-QPSK的码序列时间ss2时间同相(I)通路数据正交(Q)通路数据 采用这种调制方式后,前后码元之间只需0、90、-90三种相位变化,从而抑制了因180相位变化带来的缺陷。OK-QPSK调制器、解调器的组成方框图如图4.27所示。 图4.27 OK-QPSK调制器、解调器的组成方框图差分编码调制器