1、第七章 思考题 7-1: 什么是数字调制?它与模拟调制相比有哪些异同点? 第七章 思考题 7-1: 数字调制就是用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程。 数字调制与模拟调制的基本原理相同,但是数字信号有离散取值的特点。 第七章 思考题 7-4 2ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系? 第七章 思考题 7-4 2ASK的传输带宽 B2ASK=2fs 2ASK的传输带宽是基带信号带宽的两倍 。 第七章 思考题 7-7 相位不连续 2FSK信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系? 第七章 思考题 7-7 2FSK信号的带宽 sF S K fffB 2
2、| 122 第七章 7-10 2PSK信号和 2DPSK信号的功率谱及传输带宽有何特点?它们与 OOK的有何异同? 第七章 7-10 2DPSK信号和 2PSK信号的带宽 是 基带信号带宽 的 2倍。 sD P S KP S K fBB 222 第七章 7-12 试比较 OOK系统、 2FSK系统、 2PSK系统和2DPSK系统的抗噪声性能。 第七章 7-12 在抗加性高斯白噪声方面 2PSK性能最好, 2DPSK稍次之, 2FSK次之, OOK最差 第七章 7-1 : 设发送的二进制信息为 1011001,试分别画出 OOK、 2FSK、 2PSK及 2DPSK信号的波形示意图,并注意观察其
3、时间波形上各有什么特点。 第七章 7-1 : 1 0 1 1 0 0 1 OOK: 2FSK: 2PSK: 2DPSK: 第七章 7-3 设某 2FSK传输系统的码元速率为 1000B,已调信号的载频分别为 1000Hz和 2000Hz。发送数字信息为 011010: (1).试画出一种 2FSK信号调制器原理框图,并画出 2FSK信号的时间波形; (2).试讨论这时的 2FSK信号应选择怎样的解调器解调? (3).试画出 2FSK信号的功率谱密度示意图。 第七章 7-3 (1) 基带信号 e2FSK(t) 码元周期为 1ms,“ 1”码使用 1000Hz载波,一个码元周期中有一个载波周期;
4、“ 0”码使用 2000Hz载波,一个码元周期中有两个载波周期。波形: 0 1 1 0 1 0 t (2)因为两个载波的载频频差( f=f2-f1=1000Hz=fs)较小, 2FSK信号的频谱重叠部分较多,若是采用非相干解调时,上下两个支路的串扰很大,使得解调性能降低,所以不建议采用非相干的解调方式。而 2FSK信号的两种波形构成一对正交信号,若是相干解调时,上下两个支路没有串扰,所以 应该采用相干解调 。 反相器 相加器 选通开关 振荡器 f1 选通开关 振荡器 f2 第七章 7-3 (3) Pc(f) -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 f/Hz 第七章
5、 7-4 设二进制信息为 0101,采用 2FSK系统传输。码元速率为 1000B,已调信号的载频分别为3000Hz(对应“ 1”码)和 1000Hz(对应“ 0”码)。 (1).若采用包络检波方式进行解调,试画出各点时间波形; (2).若采用相干方式进行解调,试画出各点时间波形; (3).求 2FSK信号的第一零点带宽。 第七章 7-4 (1) 0 1 0 1 a 带通滤波器 1 带通滤波器 2 包络检波器 包络检波器 c 抽样判断器 b d e 定时脉冲 e2FSK(t) 输出 a b c d 第七章 7-4(2) (3)2FSK信号的第一零点带宽近似为 B2FSK=|f2-f1|+2fs
6、=4000Hz 发送端 信道 带通 1 带通 2 相乘器 相乘器 低通 低通 抽样判断器 a d e b f c g 2cos 1 t 2cos 2 t 输出 a d b c e f 第七章 7-7 设发送的绝对码序列为 011010,若采用2DPSK方式传输。已知码元传输速率为 1200B,载波频率为 1800Hz。定义相位差 为后一码元起始相位和前一码元结束相位之差: (1).若 代表“ 0”, 代表“ 1”,试画出这时的 2DPSK信号波形; (2).若 代表“ 0”, 代表“ 1”,则这时的 2DPSK信号波形又如何? 0 180270 90第七章 7-7 (1)由题中的已知条件可得,
7、 fc=1800Hz,RB=1200B。所以 即一个码元周期 Ts含有 1.5个载波周期。相位偏移 代表“ 1” 的波形如图 (2) 代表“ 1”时的 2DPSK波形如图 cs TT15.11 18000 ”、代表“参考 1 0 1 1 0 0 900270 ”、代表“参考 1 0 1 1 0 0 注意:相位差是后一码元起始相位与前一码元结束相位之差,不是与前一码元起始相位之差 第七章 7-8 在 2ASK系统中,已知码元传输速率 ,信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度 ,接收端解调器输入信号的峰值振幅 。试求: (1).非相干接收时,系统的误码率; (2).相干接收时,系统的误码率。 BR B
8、 6102 HzWn /106 180 Va 40第七章 7-8 (1)2ASK信号所需的传输带宽近似为码元速率的 2倍。 带通滤波器输出噪声平均功率为 信噪比为 非相干接收时, (2)相干接收时, HzRB B 61042 WBnn 1102 104.2 13.33104.22 )1040(2 112622 大于 nar44/ 1024.121 re eP54/ 1036.21 re erP 第七章 7-9 在 OOK系统中,已知发送端发送的信号振幅为 5V,接收端带通滤波器输出噪声功率 ,若要求系统误码率 。试求: (1) 非相干接收时,从发送端到解调器输入端信号的衰减量; (2) 相干接
9、收时,从发送端到解调器输入端信号的衰减量。 Wn 122 103 410 eP第七章 7-9 (1)非相干接收时 发送端振幅 衰减量 (2)相干接收时 dBaakarVraerPdBaakVaVraarPrePnnrennere8.111lg2027210273.1210218.110lg20510428.12342)2ln (4210225244/0052224/第七章 7-11 若某 2FSK系统的码元传输速率 ,发送“ 1”符号的频率 为 10MHz,发送“ 0”符号的频率 为 10.4MHz,且发送概率相等。接收端解调器输入信号的峰值振幅 ,信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度 。试求:
10、 (1) 2FSK信号的第一零点带宽; (2) 非相干接收时,系统的误码率; (3) 相干接收时,系统的误码率。 Va 40HzWn /106 180 BR B 6102 2f1f第七章 7-11 (1)因为 2FSK信号的带宽为 B=|f2-f1|+2fs 由已知, 所以, (2)解调器的输入噪声功率为 输入信噪比为 非相干接收时,系统误码率为 (3)相干接收时,系统误码率为 M H zfffBM H zfM H zfHzRfsBs4.422104.1024.10,10,10212216Wfn sn 1161802 104.210221062 3.33104.22 )1040(2 11262
11、2 nar82/3.332/ 1032121 eeP re92/ 10421)2(21 re erre r fcP第七章 7-13 在二进制相位调制系统中,已知解调器输入信噪比 r=10dB。试分别求出相干解调2PSK、相干解调 码反变换 2DPSK和差分相干解调 2DPSK信号时的系统误码率。 第七章 7-13 2PSK信号相干解调时的系统误码率为 码反变换 2DPSK相干解调时的系统误码率为 2DPSK信号差分相干解调时的误码率为 6104)10(21)(21 e r fcre r fcP e622 108)9 9 9 9 9 2.0(121)(121 re r fP e510 1027.
12、22121 eeP re第七章 7-15 在二进制数字调制系统中,已知码元传输速率 ,接收机输入高斯白噪声的双边功率谱 密度 ,若要求解调器输出误码率 ,试求相干解调 OOK、非相干解调 2FSK、差分相干解调 2DPSK以及相干解调 2PSK等系统所要求的输入信号功率。 510 ePBR B 1 0 0 0HzWn /102 100 第七章 7-15 (1) 对于相干 OOK,解调时系统误码率 在系统误码率为 时,查表得解调器输入端信噪比 r=36。 而 ASK信号所需得传输带宽近似为码元速率的 2倍,即B=2RB=2000Hz 于是,相干解调 OOK系统所需输入信号功率为 (2) 对于非相干解调 2FSK,解调时总误码率 于是由误码率 得到解调器输入端信噪比 r=21.64 则与 (1)类似,得到非相干 2FSK系统的输入信号功率为 )4(21 rerfcPe 510WBrnP i 53100 1044.110210236 2/21 re eP 510WBrnP i 63100 1065.810210264.21