数字带通传输系统.ppt
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,第七章数字带通传输系统,主要内容:
7.1数字带通传输系统概述7.2-5二进制数字调制原理-2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK7.6二进制数字调制系统的抗噪声性能7.7二进制数字调制系统的性能比较7.8-9多进制数字调制系统-MASK和MFSK、QPSK和QDPSK7.10-11新型数字带通调制技术-正交振幅调制QAM、最小移频键控MSK,2,2DPSK信号的表示、时间波形2DPSK信号的功率谱密度2DPSK信号的调制原理2DPSK信号的解调,7.5二进制数字调制原理-2DPSK,3,PSK信号相干解调中,要求发端与收端的载波基准相位必须完全相同,否则会造成错误。
而实际系统中,接收端载波基准相位可能发生随机跳变,系统可能由于某种突然骚动发生状态转移,使恢复的相干载波产生180倒相,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。
这种现象通常称为“倒”现象或1800相位模糊或“反向工作”现象。
因此2PSK方式在实际中很少采用,“倒”现象,为了解决PSK信号解调过程的反向工作问题,提出了差分相移键控DPSK-DifferentialPhaseShiftKeying,在实际中采用的是DPSK。
4,2DPSK信号的定义,用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为,可定义一种数字信息与之间的关系为:
5,an101(绝对码)n0(初始设定)1801800bn0(初始设定)110(相对码),2DPSK时间波形:
设RB=1200Baud,fc=3600Hz,此时Ts=3Tc,6,差分码-相对码,采用差分码做为传送代码可以消除设备初始状态的影响,在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。
差分码+绝对相移=相对相移,-相对码,差分码+2PSK=2DPSK,张磊语录,7,二进制数字信息1101001110(绝对码an)2PSK信号相位:
00002DPSK信号相位:
(0)00000(0)1001110100(相对码bn)相对移相=码变换(绝对码变为相对码)+绝对移相,an,bn-1,bn,码变换器:
码反变换器:
an=bnbn-1,初始相位一般设为0,bn=anbn-1,(任何一种码都是其他两种码的模2加),8,码变换器,码反变换器,an=bnbn-1,bn=anbn-1,张磊语录,9,2DPSK信号的表示,2DPSK信号的表达式与2PSK的形式应完全相同,所不同的只是s(t)信号表示的是差分码数字序列bn。
10,在2PSK中,相位是绝对相位n;参考相位是未调载波的相位;在2DPSK中,相位是相对相位n;参考相位是前一码元载波的相位,2PSK和2DPSK信号矢量图,11,例:
当码元宽度TB=载波周期Tc时,2PSK和2DPSK信号的波形,绝对码an,12,例:
当码元宽度TB=载波周期Tc时,画出2PSK和2DPSK信号的波形。
1,0,1,1,0,0,1,0初相,180初相,1,1,0,1,1,1,0,绝对码an,相对码bn,13,2DPSK信号的表示、时间波形2DPSK信号的功率谱密度2DPSK信号的调制原理2DPSK信号的解调,7.5二进制数字调制原理-2DPSK,14,2DPSK信号的功率谱密度-与2PSK相同,bn=anbn-1,P2DPSK(f)=P2PSK(f),(“0”和“1”符号等概时),15,2DPSK信号的功率谱密度示意图,2DPSK信号e2DPSK(t)的功率谱密度Ps(f)后-左移、右移到载频fc处-P2DPSK(f),(“0”和“1”符号等概时),16,功率谱是双极性基带脉冲频谱的搬移,不是单极性基带脉冲频谱的搬移,双极性是单极性经码变换得来的,所以2DPSK信号不是线性变换,而是非线性变换,属于非线性调制。
功率谱一般情况下由离散谱和连续谱所组成,当“1”和“0”符号出现概率相等时,则不存在离散谱。
带宽是基带信号波形带宽的两倍,即B2DPSK=2B基=2fB。
传码率RB=fB(Baud),故频带利用率为,2DPSK信号功率谱密度特点-与2PSK相同,17,2DPSK信号的表示、时间波形2DPSK信号的功率谱密度2DPSK信号的调制原理2DPSK信号的解调,7.5二进制数字调制原理-2DPSK,18,2PSK调制器原理框图(a)模拟调制法,2DPSK调制原理,双极性NRZ,bn=anbn-1,绝对码an,绝对相移2PSK,差分码+2PSK=2DPSK,19,2DPSK调制器原理图(b)键控调制法,bn,2DPSK调制原理,20,2DPSK信号的表示、时间波形2DPSK信号的功率谱密度2DPSK信号的调制原理2DPSK信号的解调,7.5二进制数字调制原理-2DPSK,21,相干解调(同步检测法)。
非相干解调(差分相干解调法),2DPSK的解调,22,2DPSK信号相干解调器原理框图,相干解调(同步检测法),与2PSK相干解调相同,an=bnbn-1,绝对码an,差分码bn,恰好使2DPSK信号完整地通过,23,差分相干解调法(非相干解调),2DPSK信号差分相干解调原理图,差分相干解调过程是输入已调信号本码元与前一码元进行极性(相位)比较的过程。
极性相同-0,极性不同-1,恰好使2DPSK信号完整地通过,本码元bn,截止频率与基带数字信号的最高频率相等,前一码元bn-1,极性相同-输出高电平-0极性不同-输出低电平-1,24,由于差分相干解调方式在解调的同时完成了码反变换作用,故解调器中不需要码反变换器。
差分相干解调方式不需要专门的相干载波,是一种非相干解调方法。
差分相干解调方式需要严格延时TS。
2DPSK系统是一种实用的数字调相系统,但其抗加性白噪声性能比2PSK略差。
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