基本的调制解调方法.docx

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基本的调制解调方法

由于正弦交流信号的载波可以用Asin（2πf（t）+φ）表示，即参数振幅A、频率ƒ和相位φ的变化均会影响信号波形，故振幅A、频率ƒ和相位φ都可作为控制载波特性的参数，并由此产生出三种基本的调制形式，分别为幅度调制、频率调制和相位调制。

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幅度调制：

频率和相位为常量，幅度随发送的数字数据而变化。

SASK

（t）

=

As（t）cos（ωct

+ϕ0）

cosωct

ASK的调制原理

s（t）

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输入带通滤波器

（a）

非相干解调

波器

乘法器低通滤

定时脉冲

抽样判输出决器

Si（t）=

As（t）cosωct+n0

Si（t）⋅cosωct

cosωct

（b）相干解调

=[As（t）cosωct+n0]⋅cosωct

定时脉冲

=1As（t）+1

As（t）cos（2ω

t）

+ncosωt

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c0c

低频信号高频信号

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频率调制也叫频率键控（FSK，FrequencyShiftKeying）：

振幅和相位为常量，频率为变量。

SFSK（t）=

=

As（t）cosω1t+As（t）cosω2t

As（t）cos2πf1t+

⎧Acos2πf1t

As（t）cos2πf2t

s（t）=1

⎩

2

=⎨Acos2πft

s（t）=0

s（t）

在接收端，可以采用过零检测、非相干解调或者相干解调等方式完成已调信号的解调。

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（a）过零检测法原理框图

①

②

③

④

⑤

⑥

（b）各点的波形

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输入

（a）非相干解调

输入

cosω2t

（b）

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相干解调

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相位调制也叫相位键控（PSK，PhaseShiftKeying）:

振幅和频率为常量，但通过控制或改变正弦载波信号的相位来表示二进制数据。

按照是使用相位的绝对值还是相位的相对偏移，我们将相位调制分为绝对调相和相对调相。

•绝对调相中，不同的相位绝对值表示不同的二进制数据。

•分别用“φ＝0°”代表二进制“0”、用“φ＝180°”代表二进制“1”；或反之

SPSK（t）=Acos（ωct+ϕ0）,ϕ0

=0orπ

=⎧Acos（ωct）

s（t）=1

-

⎩

c

⎨Acos（ωt）

s（t）=0

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相对相位调制利用前后码元信号相位的相对偏移来表示不同的二进制数据。

以二相调制为例：

•若所要传输的数据为“0”时，则载波相位要发生180°的跳变；

•若当传输“1”时，则载波相位不发生跳变，即跳变为0°。

或反之。

绝对码{an}

二进制序列波形

载波信号

2PSK

信号波形

1110010

2DPSK

信号波形

相对码{bn}0

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1011100

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绝对调相的调制

双极性不归零码

（a）

cosωct

（b）

s（t）

绝对调相的解调

0V

cosωct定时脉冲

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为了描述与理解2DPSK信号的调制过程，需引入相对码序列与绝对码序列的概念。

•绝对码序列是指原始的数字信息序列，暂记为an

•假设有另一个二进制序列dn，将此二进制序列进行绝对调相所得到的已调信号的相位，与将an进行相对调相所得到的已调信号的相位一致，则我们将序列dn称为相对码序列。

相对调相调制

双极性不归零码

（a）

cosωct

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（b）

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假设对于相对调相，初始相位为0，当发送信号为“1”时，∆φ=π；发送信号为“0”时，∆φ=0。

而对于绝对调相，发送信号为“1”时，φ=0；发送信号为“0”时，φ=π。

发送端拟发送的数字信息序列为an：

发送端拟发送的数字信息序列为an：

101100101

则对应的DPSK载波相位φd为：

0ππ0πππ00π

若在发送端用绝对调相发送序列dn：

1001000110相同

dn所对应的载波相位：

0ππ0πππ00π

相对码与绝对码之间的关系可用下式表示：

dn=an

⊕dn-1

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0V

cosωct定时脉冲

（a）2DPSK的相干解调

0V

（b）2DPSK的差分解调

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2.5

频带传输

2.5.1基本的调制解调方法–性能比较

传输带宽：

•假设基带信号的码元宽度为Ts，则基带信号的带宽近似为1/Ts。

2ASK系统和2PSK系统的传输带宽近似为2/Ts，即为基带信信号带宽的2倍。

2FSK系统的传输带宽近似为ƒ2—ƒ1+2⁄Tc。

误码率:

•对于同一种数字调制方式的数字系统，相干解调方式略优于非相干解调方式。

•在同一种解调方式的不同调制系统中，在相同的信噪比情况下，

2PSK的误码率最低，2FSK次之，2ASK误码率最高。

对信道特性变化的敏感度

•2ASK对信道特性的变化最敏感

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