1、通信原理 第七章数字带通传输系统 第七章数字带通传输系统 2 内容回顾 二进制振幅键控2ASK 二进制频移键控2FSK 第七章数字带通传输系统 3 二进制移相键控 定义 载波的相位按基带脉冲改变而改变 第七章数字带通传输系统 4 2PSK信号表达式 第七章数字带通传输系统 5 2PSK波形图举例 某2PSK系统的码元传输速率为1000波特 载波频率为3000Hz 若发送数字信息为011010 试画出它的信号波形图 第七章数字带通传输系统 6 2PSK信号的一般表达式 第七章数字带通传输系统 7 2PSK信号的产生方法 第七章数字带通传输系统 8 相位跳变 相邻码元的相位是否连续与相邻码元的初始
2、相位是否相同不可混为一谈 只有当一个码元中包含有整数个载波周期时 相邻码元边界处的相位跳变才是由调制引起的相位变化 第七章数字带通传输系统 9 2PSK信号的相干解调 第七章数字带通传输系统 10 倒 现象 第七章数字带通传输系统 11 倒 现象 第七章数字带通传输系统 12 倒 现象 第七章数字带通传输系统 13 倒 现象 第七章数字带通传输系统 14 倒 现象 第七章数字带通传输系统 15 倒 现象 第七章数字带通传输系统 16 2PSK信号的频域分析 第七章数字带通传输系统 17 2PSK信号的功率谱密度 第七章数字带通传输系统 18 2PSK信号功率谱分析 第七章数字带通传输系统 19
3、 二进制差分相移键控 定义 利用前后相邻码元的载波相位差表示数字信息 第七章数字带通传输系统 20 2DPSK信号表达式 第七章数字带通传输系统 21 2DPSK波形图举例 已知系统码元速率为1000B 载频为2000Hz 信息序列为011010 画出2DPSK的信号波形图 第七章数字带通传输系统 22 2DPSK信号的矢量图 第七章数字带通传输系统 23 2DPSK信号的产生原理 第七章数字带通传输系统 24 2DPSK信号的产生方法 第七章数字带通传输系统 25 2DPSK信号的解调方法 第七章数字带通传输系统 26 极性比较法 第七章数字带通传输系统 27 极性比较法中的相位模糊 第七章
4、数字带通传输系统 28 相位比较法 第七章数字带通传输系统 29 2DPSK信号的功率谱密度 第七章数字带通传输系统 30 二进制数字调制对比 第七章数字带通传输系统 31 数字调制系统的抗噪性能 二进制数字调制系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力 在数字通信系统中 衡量系统抗噪声性能的重要指标是误码率 分析条件 信道是恒定参数信道 信道对于传输信号具有理想的矩形传输特性 噪声等效为均值为0 方差为 n2的加性高斯白噪声 第七章数字带通传输系统 32 2ASK系统的解调方法 相干解调 同步检测法非相干解调 包络检波法 第七章数字带通传输系统 33 同步检测法分析模型 对于2ASK系统
5、 在一个码元的持续时间Ts内 其发送端输出的信号波形可以表示为 第七章数字带通传输系统 34 接收端输入波形分析 在每一码元持续时间内 接收端输入波形为 信号经过信道传输后只受到固定衰减 信道传输系数取为K 且令a AK ni t 是均值为0的加性高斯白噪声 带通滤波器的输出波形为 第七章数字带通传输系统 35 判决器输入波形分析 带通滤波器的输出波形为 抽样判决器输入端得到的波形为 第七章数字带通传输系统 36 抽样值分析 x t 是一个高斯随机过程 均值分别为a 发1时 和0 发0时 方差为 n2 设对第k个符号的抽样时刻为kTs 则x t 在kTs时刻的抽样值为 第七章数字带通传输系统
6、37 抽样值的概率密度函数 第七章数字带通传输系统 38 误码率分析 第七章数字带通传输系统 39 最佳判决门限分析 误码率Pe等于图中阴影的面积 若改变判决门限b 阴影的面积将随之改变 误码率Pe的大小将随判决门限b而变化 当b取两条曲线相交点b 时 阴影的面积最小 此时 系统的误码率Pe最小 这个门限b 称为最佳判决门限 第七章数字带通传输系统 40 最佳判决门限求解 第七章数字带通传输系统 41 同步检测法的总误码率 第七章数字带通传输系统 42 包络检波法分析模型 对于2ASK系统 在一个码元的持续时间Ts内 包络检波器的输入波形为 第七章数字带通传输系统 43 判决器输入波形分析 第
7、七章数字带通传输系统 44 误码率分析 第七章数字带通传输系统 45 最佳判决门限分析 包络检波法的系统误码率取决于信噪比r和归一化门限值b0 若b0变化 阴影部分的面积也随之而变 当b0处于两条曲线的相交点b0 时 阴影部分的面积最小 此时系统的总误码率最小 b0 为归一化最佳判决门限值 第七章数字带通传输系统 46 最佳判决门限求解 第七章数字带通传输系统 47 包络检波法的总误码率 实际中系统总是工作在大信噪比情况下 最佳门限为 第七章数字带通传输系统 48 2ASK抗噪性能例题 设有一2ASK信号传输系统 其码元速率为RB 4 8 106波特 发1和发0的概率相等 接收端分别采用同步检
8、测法和包络检波法解调 已知接收端输入信号的幅度为a 1mV 信道中加性高斯白噪声的单边功率谱密度为n0 2 10 15W Hz 试求 同步检测法解调时系统的误码率 包络检波法解调时系统的误码率 第七章数字带通传输系统 49 例题解答 第七章数字带通传输系统 50 小结 二进制移相键控2PSK 二进制差分相移键控2DPSK 第七章数字带通传输系统 51 小结 抗噪性能 指系统克服加性噪声影响的能力 分析条件 信道是恒定参数信道 对于传输信号具有理想的矩形传输特性 噪声为加性高斯白噪声 2ASK系统抗噪性能 第七章数字带通传输系统 52 思考题和作业 思考题 2PSK信号相邻码元波形是否连续和什么因素有关 试问2PSK信号是否必须用相干解调法接收 试问2PSK和2ASK信号之间有何关系 试问2DPSK信号有几种解调方法 作业 7 1 7 8 7 10
