通信原理第5章基本的数字频带传输.ppt

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1、2023/10/19,1,通信原理,第5章 基本的数字频带传输,2,2023/10/19,数字频带传输技术在带通信道上传输数字信号的方法。,图5.0 二元ASK、FSK与PSK的信号波形,单极性NRZ,双极性NRZ,ASK信号,PSK信号,FSK信号,3,2023/10/19,本章目录：,5.1 2ASK5.2 2FSK5.3 2PSK与2DPSK5.4 QPSK与DQPSK5.5 基本频带调制的讨论5.6*复包络、等效基带系统与无ISI传输,4,2023/10/19,信道,噪声,接收设备,信源,信宿,格式化,脉冲基带调制,发送设备,信源编码,信道编码,加密,频带调制,发射机,格式化,脉冲基带

2、检测,信源译码,信道译码,解密,频带解调,接收机,数字通信系统简化模型,信号处理,信号处理,基带信号,基带信号,5,2023/10/19,调制信号,已调带通信号,数字基带信号,数字基带信号,带通信号,数字载波系统模型：,频带调制,频带调制,传输媒介(信道),6,2023/10/19,已调带通信号:,的频谱:,或功率谱:,令：,7,2023/10/19,5.1 2ASK,(2 Amplitude Shift Keying),8,2023/10/19,5.1.1 基本原理,2ASK或OOK(二进制幅移键控)键控（改变）正弦载波的振幅来传输0或1符号。,1.2ASK信号及其调制方法,图5.1.1 2

3、ASK（或OOK）信号的波形,通断键控,或启闭键控,ON-OFF Keying,9,2023/10/19,复包络:,2ASK信号也可以表示为：,2ASK信号时域表示：,第n个码元,10,2023/10/19,（a）乘积法,（b）开关法（键控法）,乘法器,单极性不归零信号,图5.1.2 2ASK调制框图,载波产生,2ASK信号的产生：,11,2023/10/19,2.包络检波解调方法,发送端,信道,BPF,包络检波器,抽样判决器,定时信号,输出,图 5.1.3 2ASK包络检波解调框图,带宽B,带宽2B,B=Rb,带宽2B,12,2023/10/19,非相干解调,1,A,A,A,A,13,202

4、3/10/19,系统的误码率：,定义信噪比：,大信噪比时，,BPF的输出信噪比,接收信号s(t)中“1”码对应码元的平均功率,得最佳误码率,理论最小带宽,14,2023/10/19,小信噪比时，包络检波器抗噪性能急剧下降，系统无法正常工作。此称为门限效应。,得最佳误码率Pe,15,2023/10/19,例5.1 2ASK系统的传输率为5Mbps，接收BPF输出幅度为223.6mV；高斯噪声的功率谱密度分别为 和。求两种情况下包络检波器输出的最佳误码率。,由门限效应可知，系统无法正常工作。（不再用公式计算）,接收机前端BPF的带宽为第一零点带宽时的误码率,16,2023/10/19,5.1.2

5、功率谱与带宽,复包络:,单极性NRZ信号,17,2023/10/19,18,2023/10/19,当作无 ISI 滤波时(如 作升余弦谱滤波）,接收机须是相干解调,作业：1、2,19,2023/10/19,ASK for no ISI,LPF,抽样判决,基带系统频率特性,射频系统频率特性,射频基本脉冲,基带基本脉冲,20,2023/10/19,当 满足无ISI的时域条件时或当 满足无ISI的频域条件时，数字调制系统无ISI,图中各点波形如图所示：,21,2023/10/19,向上频移,基带接收滤波器,抽样与判决,BPF,LPF,B,2B,基带发送滤波器,向下频移,AWGN频带信道,符号定时,相

6、干解调的2ASK传输系统:,22,2023/10/19,5.2 2FSK,(2 Frequency-Shift Keying),23,2023/10/19,5.2.1 基本原理,2FSK或BFSK（二进制频移键控）键控正弦载波的频率来传输二元符号。,1.2FSK信号及其调制方法,24,2023/10/19,2FSK信号时域表示：,也可以表示为（相当于两路OOK）：,与“互补”：,25,2023/10/19,图5.2.2 2FSK信号的时域波形及其互补OOK特点,1 0 1 0 0 1,26,2023/10/19,单极性 NRZ,2FSK信号的产生：,图5.2.1 2FSK信号的产生原理框图,2

7、7,2023/10/19,2.*相位连续性,(a)(b),图5.2.3 不连续与连续相位的2FSK信号,相位不连续的信号占据很多的频带，应该尽量避免,相位不连续,相位连续,保持相位连续的方法：,1）桑德FSK信号的参数：,其中：k 为某固定正整数,28,2023/10/19,2）使用压控振荡器产生，(),即用模拟调频的方式产生FSK信号,其中，是双极性基带信号,虚拟载频,29,2023/10/19,3.包络检波解调方法,两个互补OOK接收系统的组合：,(非相干解调),包络检波器,包络检波器,输出,定时信号,图5.2.4 FSK信号的包络检波接收框图,W=2Rb,W=2Rb,整流,整流,LPF,

8、LPF,抽样判决,BPF(f1),BPF(f0),适合于频差较大的场合,30,2023/10/19,（2）判决准则为：，或,（1）上支路接收 部分，下支路接收 部分；系统必须满足：；,适合于频差较大的场合,31,2023/10/19,1 0 1 0 0 1,图5.2.5 包络检波器的输出,32,2023/10/19,其中，BPF的输出信噪比,系统的误码率：,大信噪比时，,时，得最佳误码率,小信噪比时，包络检波器抗噪性能急剧下降，系统无法正常工作。此称为门限效应。,33,2023/10/19,4.*过零检测解调方法,其主要过程：(1)检测过零点；形成边沿窄脉冲；(2)将脉冲的疏密变换为电平高低；

9、最后得到0或1,(非相干解调),34,2023/10/19,图5.2.6 过零检测器中的主要信号波形,(1)检测过零点；形成边沿窄脉冲；(2)将脉冲的疏密变换为电平高低；最后得到0或1,35,2023/10/19,相干解调,频差较大时适合,抽样判决,LPF,W=2Rb,W=2Rb,f1,f0,36,2023/10/19,频差较小时，若 正交，则LPF换成积分器可实现最佳接收-相关接收机,抽样判决,W=|f1-f0|+2Rb,匹配滤波器,37,2023/10/19,波形相关系数:,一般2FSK 的两个载波,时,称 在0,Tb内正交,当 是满足两个波形正交的最小频差时，2FSK MSK(最小频移键

10、控),很大时，近似正交,38,2023/10/19,5.2.2 功率谱与带宽,两个互补的2ASK信号的功率谱的相加，,传输带宽：,39,2023/10/19,如果 和 过于接近时，功率谱中两个2ASK频谱将发生重叠。需要保持，,图5.2.8 FSK信号功率谱示意图,一般：,40,2023/10/19,当作无 ISI 滤波时(如 作升余弦谱滤波）,发1,发0,41,2023/10/19,例5.2 Bell 103型FSK Modem是一种早期流行的电话线Modem。它通过频带为3003300Hz电话线进行全双工数字通信。两个通信方被称为主叫方与应答方，每个方向上采用300波特的2FSK调制，频率

11、参数如表。求两路通信的带宽与频带位置。,解：两路均有,与,两频带分别是：,与,300Hz,3300Hz,1800Hz,42,2023/10/19,作业：3、4,43,2023/10/19,5.3 2PSK与2DPSK,(2 Phase-Shift Keying),(2 Differential Phase-Shift Keying),44,2023/10/19,1.2PSK信号及其调制方法,5.3.1 2PSK,2PSK或BPSK（二进制相移键控）利用两种相位来传输二元符号。,2PSK最常用的两种相位：0(同相)或（反相）,45,2023/10/19,2PSK信号时域表示：,或，令序列 的双极

12、性二元NRZ基带信号为，,46,2023/10/19,信号矢量图（星座图）：,（未调载波初相）,（未调载波初相）,信号矢量图（星座图）：,47,2023/10/19,注意：“同相”与“反相”是相对于当前时隙的未调载波相位而言的：,图5.3.1 2PSK及其相关信号的波形,1 1 0 1 0 0,48,2023/10/19,双极性NRZ,2PSK信号的产生：乘积法与选择法。,开关电路,49,2023/10/19,复包络:,双极性NRZ信号,2.功率谱与带宽,50,2023/10/19,形状与2ASK的相同，但没有离散的载波谱线。,传输带宽,2PSK又可以看作抑制载波后的2ASK信号，或，2ASK

13、信号确实是2PSK信号与载波的叠加。,双极性,单极性,51,2023/10/19,当作无 ISI滤波时(如 作升余弦谱滤波）,52,2023/10/19,3.2PSK的相干解调,来自信道,向下频移,符号定时,基带接收滤波器,抽样与判决,BPF,LPF,图5.3.3 2PSK相干解调框架,B,中心 fc,B为基带信号带宽,2B,注意：nc(t)的 双边功率谱密度为 N0,53,2023/10/19,nc(t)的双边功率谱密度,LPF（低通滤波器）：,仿佛是基带信号通过AWGN信道的结果。因此，可用LPF(低通滤波)或MF(匹配滤波)方法接收,54,2023/10/19,55,2023/10/19

14、,2PSK调制解调过程：,56,2023/10/19,4.误码性能,2PSK的等效基带传输系统：,符号定时,图5.3.4 2PSK传输系统与等效AWGN基带信道,AWGN基带信道,的双边功率谱密度为 N0,57,2023/10/19,借助第4章中双极性2PAM信号的结论：,LPF接收系统（带宽）：,匹配滤波器接收系统：,双极性2PAM：,基带平均码元能量,58,2023/10/19,LPF接收系统（带宽）：,匹配滤波器接收系统：,2PSK信号的平均码元能量：,注意：基带平均码元能量：,基带2PAM:,基带2PAM:,59,2023/10/19,评述：(1)2PSK系统与双极性NRZ基带传输系统

15、的抗噪性能相同；(2)2PSK的抗噪性能比2ASK、2FSK好，(3)但这种系统需要进行载波同步，其复杂度要高出许多。,60,2023/10/19,61,2023/10/19,例5.3 假定2PSK系统的传输率为5Mbps，接收带通滤波器的输出信号的幅度为223.6mV,高斯噪声的功率谱密度为。求相干接收的最佳误码率。,匹配滤波器接收系统,解：由于，,于是，,62,2023/10/19,中出现 分量，用锁相环提取 分量，得本地载波，保证了同频，但用锁相环恢复的载波相位为：,BPSK 信号相干解调的问题：“相位模糊”,a.相干载波的恢复,n为任意整数，锁相环都工作在平衡稳定点：,二重相位模糊,平

16、方,二分频,63,2023/10/19,b.相位模糊对相干解调的影响,低通后：,抽样、判决,LPF,二进制代码,64,2023/10/19,5.3.2 2DPSK,2PSK无法直接应用：本地振荡存在着“不确定性反相”的问题：“0”与“1”颠倒，而自身对此无法知道。,2DPSK（二进制差分相移键控）将差分编码与2PSK相结合，解决了“不确定性反相”的问题。,65,2023/10/19,取值0、1,2PSK相干解调器,Tb,模二加,取值-1、1,取值0、1,相位模糊,电平转换,2DPSK信号其实是传输 的2PSK调制信号,与 绝对码,与 相对码,图5.3.5 2DPSK传输系统,1.基本原理,取值

17、0、1,取值-1、1,电平转换,2PSK调制器,Tb,取值0、1,模二加,66,2023/10/19,例:设,DPSK 实质：用前后码元载波相位的相对变化传数字信息,传号差分编码,67,2023/10/19,2DPSK星座图：,前一码元初相,（参考相位）,（未调载波初相）,2PSK星座图：,（参考相位）,DPSK 实质：用前后码元载波相位的相对变化传数字信息,相对调相,绝对调相,68,2023/10/19,相对码,绝对码,电平,相位,n,例5.4 举例说明2DPSK信号产生过程中各码元的变换以及与载波相位变化的关系,绝对相位,相对相位,通过相邻时隙载波相位的变化与否来“携带”信息：“1相位变化

18、”，“0相位不变”,69,2023/10/19,相对码,2PSK解调结果,n,绝对码,上次相对码,例5.5 说明2DPSK信号的接收过程。,（1）传输后结果正确，则差分解码的过程为：,本地载波相位正确,传号差分译码,70,2023/10/19,（2）传输后结果反相，则差分解码的过程为：,可见，不论是否发生反相，2DPSK都能正确收到信息。,本地载波相位相反,相对码,2PSK解调结果,n,绝对码,上次相对码,71,2023/10/19,可以证明：差分编码的输出序列 也是等概率的二元独立序列。,2.功率谱与带宽,3.相干解调及其误码性能,2DPSK的误码率：,，LPF接收法,，匹配滤波器接收法,为

19、2PSK传输误码率,2DPSK的功率谱、带宽：与2PSK的完全一样。,72,2023/10/19,取值0、1,2PSK相干解调器,Tb,模二加,取值-1、1,取值0、1,电平转换,图5.3.5 2DPSK传输系统,73,2023/10/19,说明：dn序列经2PSK传输后是否错误是彼此独立的,正确 正确 正确,错误 正确 错误,正确 错误 错误,错误 错误 正确,74,2023/10/19,另一种重要的解调方法：比较两个相邻时隙上信号的相位，还原出绝对码（信息比特），而不需要本地振荡。,4.差分相干接收（非相干解调）,图5.3.6 2DPSK的差分相干解调,BPF,LPF,延时Tb,抽样判决,

20、符号定时,75,2023/10/19,1 1,+1-1,-1+1,1 1,0 0,-1+1,-1+1,0 0,与 的关系,信息比特,两者相同,两者不同,表5.3.2 差分相干解调的判决准则，,76,2023/10/19,77,2023/10/19,相干解调性能,实际过程中，噪声总是存在的，这种接收系统的误码性能：,其中，,折算为 时，,差分相干解调的性能不如相干解调的,带通滤波器的带宽取为最小理论值,78,2023/10/19,解：,相干接收时误码率为，,差分相干接收误码率为,例5.6 假定2DPSK系统的传输率为5Mbps，接收带通滤波器的输出信号的幅度为223.6mV，高斯噪声的功率谱密度

21、为。求相干接收与差分相干接收的误码率。,79,2023/10/19,习题5.9 设载频为1800Hz，码元速率为1200波特，发送信息为011010。试按下面两种方式画出2DPSK信号的波形。（1）若相位偏移 代表“0”，代表“1”；（2）若相位偏移 代表“0”，代表“1”。,解：,（1）,0 1 1 0 1 0,80,2023/10/19,（2）,0 1 1 0 1 0,作业：8、10,81,2023/10/19,5.4 QPSK与DQPSK,82,2023/10/19,MPSK（多进制调相）,(1)MPSK,For example:M=4,83,2023/10/19,信号星座图：,参考矢量

22、,参考矢量,84,2023/10/19,MPSK 调制器,85,2023/10/19,2/M,二进制信号,多电平信号 m(t),-90o,信号处理器,振荡器,86,2023/10/19,MPSK 解调器,抽样,鉴相器,二进制信号,因为有噪声,参考矢量,LPF,LPF,抽样,87,2023/10/19,取值有四种可能，以传送四元符号。,5.4.1 QPSK信号的基本原理,1.QPSK信号,QPSK或4PSK（四进制相移键控）：,（1）采用了4种相位；（2）采用了正交的载波。,（00，01，11，10）,四元符号,88,2023/10/19,QPSK的两种星座图：,A方式：,B方式：,（表5.4.

23、1 QPSK的两套相位值）,后面讨论B方式。其实，两种方式只相差（即）,格雷码好处：相邻相位对应的符号中只有1位不同，相位错误通常只导致有1个比特的损失。,89,2023/10/19,串并变换：四元信息序列拆分为两个二元序列,四元符号序列,2.QPSK与两路正交2PSK,四元序列 的高位比特与低位比特排成：与 序列，那么，,则，QPSK是这两个序列生成的两个彼此正交(载波相差)的2PSK信号之和。,90,2023/10/19,其中：,B方式：,91,2023/10/19,1 0 0 1,B方式：,恒包络,最大相位调变为,92,2023/10/19,93,2023/10/19,的复包络：,的符号

24、速率与 相同，均为,3.功率谱与带宽,94,2023/10/19,若正交路、同相路基带信号用矩形波（双极性 NRZ)，则基带信号带宽为：,95,2023/10/19,QPSK每个时隙传输两比特，频带利用率是2PSK的两倍。,96,2023/10/19,若正交路、同相路基带信号用升余弦谱波,97,2023/10/19,例5.7 假定QPSK系统的输入二进制序列为,试说明(1)相应的载波相位(B方式)序列;(2)同相与正交支路的比特序列;(3)传输速率为4800bps时需要的带宽.,解:四元符号序列:01 11 11 01 10 00,(1)载波相位:,(2)同相支路:1 1 1 1 0 0,正交

25、支路:0 1 1 0 1 0,(3)带宽:,98,2023/10/19,5.4.2 QPSK的调制解调方法及误比特性能,1.调制解调方法,基于“QPSK等效于两路正交的2PSK之和”的想法：调制器：,QPSK信号,基带脉冲成型,基带脉冲成型,串/并转换,速率减半,速率减半,99,2023/10/19,解调器：,QPSK信号,载波同步,并/串转换,BPF,LPF或MF,LPF或MF,符号定时,抽样判决,抽样判决,图5.4.4 QPSK调制解调框图,同相与正交解调器彼此独立工作,100,2023/10/19,例如，在上支路的相乘器之后，,LPF后输出为：,101,2023/10/19,串/并转换,

26、基带脉冲成型,抽样,并/串,LPF,LPF,102,2023/10/19,QPSK的每个四元符号所包含的两个比特都独立、并行地按2PSK传输，各比特的传输误比特率均为（相干2PSK的误比特率）。所以，,2.误比特性能,QPSK的误比特率为：,作业：11 19 21 22,103,2023/10/19,*5.4.3 DQPSK信号,QPSK信号的相干解调器也会出现“不确定性反相”现象，同样，解决这一问题的主要方法是使用DQPSK（差分四相移键控）。,QPSK信号B方式：,DQPSK信号B方式：,前一码元初相,（参考相位）,未调载波初相,（参考相位）,104,2023/10/19,例5.8 假定D

27、QPSK系统的输入为二进制序列，试说明：（1）相应的载波相位差（2）相应的绝对载波相位（令初相位为）。,解：（1）四元符号序列：01 10 10 01 11 00,载波相位差：,（2）绝对载波相位：,A方式：,前一码元初相,105,2023/10/19,矩形NRZ的QPSK在时隙边界处经常间断，使信号功率谱有很高的旁瓣。,5.4.4*OQPSK与 DQPSK,QPSK星座,最大相位跳变为,为了限制带宽，实际调制器中改用符合带限信道的无ISI基带成形脉冲。由此产生的QPSK信号不再保持恒定的包络。,106,2023/10/19,恒包络信号的优点：允许非线性放大，效率高、易实现。人们希望改进QPS

28、K的包络。,有了AM分量,恒包络,经分析：相位跳变越大，限带后则AM分量越大。,A方式：,107,2023/10/19,1.OQPSK,偏移正交相移键控（Offset QPSK）两个正交支路的2PSK信号相互错开的时间，使相位改变不同时发生。可以减小相位变化，进而减少包络起伏。,计算机仿真结论：包络起伏由01.25改善为0.71.15。,最大相位调变为,mI(t)和 mQ(t)分量在时间上相互偏移Ts/2,108,2023/10/19,图5.4.7(宽带)OQPSK信号,最大相位调变为,109,2023/10/19,2.DQPSK,（差分正交相移键控）,它是由相互旋转/4 的两个QPSK星座图

29、交替出现而产生波形的。,01,11,00,10,符号映射规则：,（1）信号的最大相位变化为，包络的起伏减小。（2）DQPSK是差分调制，便于接收机简化。,110,2023/10/19,例5.9 假定 DQPSK系统的输入二进制序列为011010011100，试说明：（1）相应的载波相位差（2）相应的绝对载波相位（令初相位为）。,解：（1）四元符号序列：,01 10 10 01 11 00,载波相位差：,（2）绝对载波相位：,1 3 3 1 2 0,111,2023/10/19,QPSK,延迟,交替,QPSK,/4DQPSK与 OQPSK的关系,调制类型,最大相移,AM分量,big,small,

30、OQPSK,QPSK,(/4)QPSK,112,2023/10/19,若基带用升余弦谱波限带时，已调信号会有AM分量。经分析：相位跳变越大，则AM分量越大。这使得限带后的信号不能用效率高的非线性C类放大器放大，只能用A、B类线性放大器。,注：若基带用矩形波传时，它们是恒包络调制，但已调信号谱太宽；,113,2023/10/19,5.5 基本频带调制的讨论,114,2023/10/19,5.5.1 ASK与FSK的相干解调,图5.5.1 2ASK相干解调传输系统与等效AWGN基带信道,单极性NRZ,向上频移,基带接收滤波器,抽样与判决,BPF,LPF,B,2B,基带发送滤波器,向下频移,AWGN

31、频带信道,LPF或MF,符号定时,判决门限为 A/2(LPF),判决门限为 AT/2(MF),的双边功率谱密度为,1.2ASK的相干解调:,115,2023/10/19,第四章结论：对于线性处理器（包含LPF、MF）,(1)最佳门限：,(2)最小平均误码率，,0、1等概发送时,收端用线性处理器时，该结论对基带二进制信号和带通二进制信号都成立,甚至对于带通二进制系统的相干解调器和MF,116,2023/10/19,匹配滤波器 接收机-最小错误概率接收机,差分输入信号,117,2023/10/19,LPF接收系统（带宽）：,匹配滤波器接收系统：,2ASK的平均码元能量：,注：2ASK系统与单极性N

32、RZ基带传输系统的抗噪性能相同,118,2023/10/19,2.2FSK的相干解调:,抽样判决,LPF,W=2B,f1,f0,W=2B,频差较大时,B,B,119,2023/10/19,2B,2B,pn0(f),pn1(f),120,2023/10/19,抽样判决,MF接收时,频差较小时，设 正交，。,注：2FSK与2ASK的相干解调系统的误码性能相同,121,2023/10/19,方式,频带调制制式,误比特率Pb,备注,非相干解调,2ASK,2FSK,2DPSK,一般结论,最优结果,两者相同,好3dB,5.5.2 系统差错概率的比较,表5.5.1 几种基本的频带调制信号的误比特率公式,表中

33、所有的,带通滤波器带宽取理论最小值,122,2023/10/19,2FSK,QPSK,2ASK,2DPSK,2PSK,方式,频带调制制式,误比特率Pb,备注,两者相同,比2PSK差 3dB,表5.5.1 几种基本的频带调制信号的误比特率公式（续）,MF,相干解调,123,2023/10/19,方式,相干解调,2FSK,QPSK,2ASK,2DPSK,2PSK,调制制式,误比特率Pb,LPF,124,2023/10/19,单极性基带NRZ相干ASK、FSK,非相干ASK、FSK,双极性基带NRZ 相干PSK、QPSK,差分相干2DPSK,图 5.5.3 主要的误比特率曲线,125,2023/10

34、/19,（1）误比特性能排序：（2）PSK与QPSK性能优秀、复杂度最高的；QPSK频带最少。（3）DPSK接近PSK（仅），但没有“不确定性反相”问题。（4）FSK性能一般，非相干接收实用；它占用频带多，但比其他传输方式更“顽强”。（5）非相干ASK适用于质量好的信道，设备很简单。,从图中可以看到：,126,2023/10/19,相干解调误码率，,例5.10 假定2FSK信号通过某窄带AWGN信道后采用非相干解调的误码率为。问：（1）改用相干解调的误码率是多少？（2）改用码率、载频、幅度相同的2ASK信号通过该信道时，相干与非相干解调的 是多少？（3）改用2ASK信号后，如何调整幅度，可保持

35、 不变？,解：（1）由非相干解调的,于是，,127,2023/10/19,（2）2ASK信号的带宽比2FSK的窄，可以通过该信道。但同样幅度下，。因此，2ASK相干与相非干解调的误码率，,相同码率、载频、幅度时,（3）将2ASK幅度提高为2FSK幅度的1.414倍可保持与2FSK同样的误码率。,非相干:,相干:,128,2023/10/19,5.5.3 功率谱与带宽的讨论,功率谱有三种基本形式（已调信号包络为矩形时）：,图5.5.4 基本频带调制信号的功率谱,QPSK频带最窄,129,2023/10/19,总的传输系统为无ISI的滤波器时：,(a)2ASK(b)2PSK与QPSK(c)2FSK

36、,fc,f0,fc,f1,QPSK频带最窄,130,2023/10/19,总的传输系统为无ISI的滤波器()时：得到各已调系统理论最小带宽,QPSK频带最窄,131,2023/10/19,注意到下面几个特征：,（1）有无离散载波谱线：2ASK与2FSK有；（2）单载波与多载波制式：2FSK信号是多载波的一种简单的情形；（3）同相与正交通道：QPSK在同一个载波的同一频带上，借助相位的正交性，可以并行地传输两路2PSK信号。即QPSK在同一个频带上传输2倍于2PSK的数据量。,132,2023/10/19,有无离散载波,正交复用,带宽（Hz）,调制制式,2ASK,2PSK,QPSK,2FSK,典

37、型值：,单,单,多（双）,单,有,有,是,表5.5.2 各种信号的带宽与功率谱特点,典型值：,图中蓝色的公式是最小带宽及相应的频带利用率,单/多载波,133,2023/10/19,例5.11 电话线频带为,调制解调器经常取2400波特率。求（1）载频为多少合理？（2）采用升余弦滤波器时，滚降系数的选取范围？（3）假定采用QPSK调制，频带利用率是多少？,解：（1）载频宜于选频带的中央，,（2）,。因此，,（3）QPSK调制下，,134,2023/10/19,2ASK、2PSK、QPSK的已调信号谱（无ISI的升余弦谱）：,QPSK时：,2FSK的已调信号带宽（无ISI的升余弦谱）：,135,2023/10/19,关于数字调制,1.掌握 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制原理和解调方法，会计算各种已调信号的功率谱、带宽（包括无ISI系统）。会画2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形；,2.了解 QPSK的调制原理和解调方法，会计算 QPSK、的功率谱、带宽（包括无ISI系统）。了解QPSK的星座图。会画QPSK信号波形；,3.掌握数字调制系统的差错率的计算方法(OOK,BPSK,FSK,2DPSK,QPSK)；会比较各系统的性能优劣（可靠性和有效性）。,