二进制数字调制系统.PPT

二进制数字调制系统抗噪声性能、性能比较 通信原理第二十三讲 第七章 二进制数字调制系统 二进制数字调制与解调原理 ASK、FSK、PSK、DPSK 二进制数字调制系统的抗噪声性能分析 二进制数字调制系统的性能比较 DPSK 差分解调的误比特率 DPSK差分解调 差分解调与相干检测的不同点是：差分检测加到理想鉴相器（相当于相乘——低通滤波）不是固定的载波和相位而是附加噪声的延迟输入波形 DPSK 差分解调的误比特率 假定采用△φ= 0→数字信息“1” 加在鉴相器的两个信号表示为： 延时前信号 延时一码元后的信号 鉴相器输出： 取样输出： DPSK 差分解调的误比特率 判决 DPSK 差分解调的误比特率 与非相干解调FSK的分析相同 DPSK 码变换法误比特率分析 DPSK相干解调得到相对码，再用码变换恢复绝对码 数字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2PSK (“0”为0相): 0 0 π π π 0 0 π 0 π 2DPSK(“0” 为△φ=0) 0 0 π 0 π π π 0 0 π 码变换输出 0 1 1 1 0 0 1 0 1 DPSK 码变换法误比特率分析 信道错码对码变换输出的影响 DPSK 码变换法误比特率分析 信道错码对码变换输出的影响 定义连续错n码的概率为 在一个很长的序列中，出现一串n个码元连续出错这一事件，必然是“n个码元同时出错与在该一串错码两端都有一码元不错”同时发生的事件。 连续n个码元错误，导致变换后2个码元错 DPSK 码变换法误比特率分析 信道错码对码变换输出的影响 DPSK解调误比特率分析例 假设采用2DPSK信号在微波线路上传送二进制数字信息，已知码元速率RB=106波特，接收机输入端的高斯白噪声的单边功率谱密度nO=2?10-10W/Hz要求系统的误码率不大于10-4。 试求： 采用差分相干解调时，接收机输入端所需的信号功率 采用相干解调—码变换时,接收机输入端所需的信号功率 DPSK解调误比特率分析例 解： DPSK解调器输入端的噪声功率（假定B=2RB） 对于差分解调 对于相干解调--码变换 第七章 二进制数字调制系统 二进制数字调制与解调原理 ASK、FSK、PSK、DPSK 二进制数字调制系统的抗噪声性能分析 二进制数字调制系统的性能比较 二进制数字调制系统的性能比较 二进制数字调制系统的性能比较 二进制数字调制系统的性能比较 信噪比性能 2PSK 2FSK2ASK 带宽利用率 2PSK、2ASK2FSK 对信道的适应能力 2FSK2PSK2ASK 数字通信的位同步系统 数字通信的位同步系统 插入含有位同步信息的导频 直接插入导频 信号包络按位同步变化 直接提取位同步信号 滤波法 波形变换法 锁相法 数字锁相环的基本原理 位同步误差对系统性能的影响 群同步与网同步* 位同步提取 位同步与载波同步一样，也可分二类：插入导频法与直接提载法 基带信号若为随机二进制不归零脉冲序列，本身不含位同步信息，就应在基带信号中插入位同步导频信号，或对基带信号进行某种变换。 直接插入导频法 在基带频谱的零点，插入所需导频信号 接收端通过中心频率为1/T（图a）或1/2T（图b）窄带滤波器直接提取位同步信息，中心频率1/2T滤波器输出再倍频得1/T。 信号包络按同步信息变化 在PSK或FSK系统中，附加振幅调制，包络按位同步信号波形变化，接收端进行包络检波即可提取位同步信息 设移相信号为 用升余弦位同步信号，对S1(t)进行幅度调制 接收端进行包络检波输出为1/2(1+cosΩt) ，滤去直流分量可得位同步信息1/2cosΩt 数字信号中直接提取位同步 滤波法 如果在数据信息中含有位同步信号分量f=1/T，或经变换后含位同步信息，可通过滤波器直接提取位同步信号分量，再经过移相、脉冲形成后作定时信号使用 数字信号中直接提取位同步 波形变换法 对限带信号进行包络检波，如限带2PSK信号，在相邻码元的相位变换点，产生幅度“陷落”，经包络检波后可获得同步信息。 数字信号中直接提取位同步 锁相法 位同步锁相法的基本原理与载波同步的类似，在接收端利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步信号的相位，若两者相位不一致（超前或滞后）