通信原理樊昌信版第7章数字带通传输系统3.ppt

1第7 章数字带通传输系统§ 引言§ 二进制数字调制系统抗噪声性能§ 二进制数字调制原理§ 二进制数字调制系统的性能比较§ 多进制数字调制的原理本章重点 2 多进制数字调制原理 引言 多进制振幅键控( MASK ) 多进制频移键控( MFSK ) 多进制相移键控( MPSK ) 多进制差分相移键控( MDPSK ) 3 引言?二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式,具有较好的抗干扰能力。?由于二进制数字调制系统频带利用率较低, 使其在实际应用中受到一些限制。?在信道频带受限时为了提高频带利用率, 通常采用多进制数字调制系统。其代价是增加信号功率和实现上的复杂性。 4 )( log 2BM RR b B?在信息传输速率不变的情况下,通过增加进制数 M,可以降低码元传输速率,从而减小信号带宽,节约频带资源,提高系统频带利用率。)/( log 2s bit M RR Bb??对于二进制系统,其最高的信道频带利用率为2 bit/s/Hz 。显然,对于多电平系统而言,其最高的信道频带利用率将超过 2 bit/s/Hz 。 5 ?多进制数字调制,就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量,如幅度、频率或相位的过程。?根据被调参量的不同,多进制数字调制可分为:?多进制幅度键控( MASK ) ?多进制频移键控( MFSK ) ?多进制相移键控( MPSK 或 MDPSK ) 6 ?也可以把载波的两个参量组合起来进行调制,如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控( MAPK )或它的特殊形式多进制正交幅度调制( MQAM )等。 7 多进制振幅键控( MASK ) 1、概念: (以四进制为例) ?传“0”信号时,发 0电平; ?传“1”信号时,发幅度为 1的载波; ?传“2”信号时,发幅度为 2的载波; ?传“3”信号时,发幅度为 3的载波。问题:实际应用中传输的大多是二进制数字信号,只有两种状态,那么怎样用多进制数字调制表示呢? 8 分析:四进制信号有四种状态,但两位二进制码也有四种状态,我们这里将两位二进制码称为双比特码元,即在 4ASK 中,每个双比特码元对应一种幅度的载波。如: ?传“00”时,发 0电平; ?传“01”时,发幅度为 1的载波; ?传“10”时。发幅度为 2的载波; ?传“11”时,发幅度为 3的载波。 9 M电平调制信号的时间表达式为: 式中??????????? M nP M P P P a 概率为概率为概率为概率为 1 ... ... 2 1 0 3 2 1tnT tgate cS n n MASK? cos )()(?????????4进制数字振幅调制信号的时间波形