电磁场与电磁波 - 南昌大学

第5章角度调制与解调电路5.4数字调制与解调电路5.4.1数字信号的再生

5.4.2数字调相与解调电路

5.4.3数字调频与解调电路5.4数字调制与解调电路数字调制具有抗干扰能力强，可以同时传输语言、图像和数据等综合信息以及保密性高的特点。数字调制的调制信号是数字信号。

由于数字信号的特点——时间和取值的离散性，使受控参数离散化，数字调制又称为键控。振幅键控——ASK(Amplitude-ShiftKeying)。

频移键控

——FSK(Frequency-ShiftKeying)。

相移键控

——PSK(Phase-ShiftKeying)。

不同的键控具有不同的性能特点，实现难度也不一样。

5.4.1数字信号的再生

在数字调制的传输系统中，尽管解调信号存在失真或干扰，但只要取样判决电路能正确判断每个数码所代表的是1

还是0，就可以不失真地重现原数字信号。参看图5-4-1，传输系统的瞬变过程会使解调后的波形在相邻码之间重叠，从而导致电路误判。为避免误判，就要使系统在下一码元取样时，前一码元的波形衰减到零。5.4.2数字调相与解调电路一、二相移相键控

二相移相键控(BPSK)，码元为1，已调载波与未调载波相位相同，码元为0，已调载波与未调载波相位相反。

1．调制信号的产生及波形

数字信号

m(t)

码元为

1，ak=1。

码元为

0，ak=-1(或0)。

g(t)为码元的波形，TS

为码元的宽度。参看图5-4-2。

设载波信号vc(t)=Vcmsinct

二相移相键控信号2．调制电路框图调制电路框图如图5-4-3所示。

3．解调电路框图

解调电路框图如图5-4-4所示。

4．本地载波信号初相的不确定性

恢复的本地载波的初相可能为0(或

)，这种不确定会造成解调信号的不确定。

解调不确定的波形示意图如图5-4-5所示。二、二相差分移项键控(BDPSK)

1．调制信号的产生及波形

以相邻的前一码元的载波相位为基准。

码元为1，载波相位同基准。

码元为

0，载波相位与基准差

。

二相差分移相键控信号波形如图5-4-6所示。2．调制电路框图由同或门与延时电路实现BDPSK信号产生电路，如图5-4-7所示。

3．解调电路框图

解调电路框图如图5-4-8所示。

三、四相调制(QPSK)

将二元码每两个一组，共有00、01、10、11四种组合。与相位的对应关系如图5-4-9所示。表5-4-1

m(

t)

11

01

00

10mI(

t)

和mQ(

t)

(i=1)

(i=2)

(i=3)

(i=4)mI(

t)=cos[(i=1)/2+/2]mQ(

t)=sin[(i=1)/2+/2]后一种相位关系，对应的QPSK信号sin(ct+/4)sin(ct+3/4)sin(ct-3/4)sin(ct-3/4)

用三角函数展开

调制电路如图5-4-10所示。解调电路如图5-4-11所示。与BPSK相比，在相同的频谱宽度时，码速可提高一倍。5.4.3数字调频与解调电路

频移键控(FSK)是用不同频率的载波传送数字信号。一般将数字信号加到调频振荡器上，产生相位连续的移频键控信号。

移频键控信号vo(t)相干解调电路如图5-4-12所示。滤波法非相干解调电路组成的方框图如图5-4-13所示。

若输入信号

v(t)=V