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功率谱密度
从前面讨论的2DPSK信号的调制过程及其波形可以知道，2DPSK可以与2PSK具有相同形式的表达式。所不同的是2PSK中的基带信号s(t)对应的是绝对码序列；而2DPSK中的基带信号s(t)对应的是码变换后的相对码序列。因此，2DPSK信号和2PSK信号的功率谱密度是完全一样的。信号带宽为:
与2ASK的相同，也是码元速率的两倍。
7.2多进制数字调制原理
概述
为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。
由7.3节中的讨论得知，各种键控体制的误码率都决定于信噪比r：
它还可以改写为码元能量E和噪声单边功率谱密度n0之比：
设多进制码元的进制数为M，码元能量为E，一个码元中包含信息k比特，则有k=log2M
若码元能量E平均分配给每个比特，则每比特的能量Eb等于E/k。故有
在研究不同M值下的错误率时，适合用rb为单位来比较不同体制的性能优略。
7.4.1多进制振幅键控(MASK)
概述
多进制振幅键控又称多电平调制
优点：MASK信号的带宽和2ASK信号的带宽相同，故单位频带的信息传输速率高，即频带利用率高。
#举例
基带信号是多进制单极性不归零脉冲
a)基带多电平单极性不归零信号
(b)MASK信号
ji
0
01
01
10
10
10
11
11
00
00
t
0
t
01
01
10
10
10
11
11

00

(b)MASK信号
基带信号是多进制双极性不归零脉冲
二进制抑制载波双边带信号就是2PSK信号。
01
01
10
10
10
11
11
00
00
0
t
(c)基带多电平双极性不归零信号
00
00
0
t
01
01
10
10
10
11
11
(d)抑制载波MASK信号

f3
f1
f2
f4
T
T
T
T
t

a)4FSK信号波形
f1f2f3000110(b)4FSK信号的
MFSK信号的带宽：
B=fM-f1+f
式中
f1－最低载频
fM－最高载频
f－单个码元的带宽
MFSK非相干解调器的原理方框图
V1(t)

抽样
判决
带通滤波
f1
包络检波
带通滤波
fM
包络检波
输入
输出
VM(t)
定时脉冲
带通滤波
f2
包络检波

.
.

.
.

.
.

.
.

7.2.3多进制相移键控(MPSK)
基本原理
一个MPSK信号码元可以表示为
式中，A－常数，
k－一组间隔均匀的受调制相位它可以写为
通常M取2的某次幂：M=2k，k=正整数
在下图中示出当k=3时，k取值的一例。图中示出当发送信号的相位为1=0时，能够正确接收的相位范围在/8内。对于多进制PSK信号，不能简单地采用一个相干载波进行相干解调。例如，若用cos2f0t作为相干载波时，因为cosk=cos(2-k)，使解调存在模糊。这时需要用两个正交的相干载波解调。
图7-348PSK信号相位

可以将MPSK信号码元表示式展开写成
式中
上式表明，MPSK信号码元sk(t)可以看作是由正弦和余弦两个正交分量合成的信号，并且ak2+bk2=1。因此，其带宽和MASK信号的带宽相同。
本节下面主要以M=4为例，对4PSK作进一步的分析。
正交相移键控(QPSK)
4PSK常称为正交相移键控(QPSK)
格雷(Gray)码
4PSK信号每个码元含有2比特的信息，现用ab代表这两个比特。
两个比特有4种组合，即00、01、10和11。它们和相位k之间的关系通常都按格雷码的规律安排，如下表所示。
ab0001QPSK信号的编码

QPSK信号矢量图
01
00
10
11
参考相位
图7-35QPSK信号的矢量图

格雷码的好处在于相邻相位所代表的两个比特只有一位不同。由于因相位误差造成错判至相邻相位上的概率最大，故这样编码使之仅造成一个比特误码的概率最大。
多位格雷码的编码方法：

序号格雷码二进码
0 0000 0000
1 0001 0001
2 0011 0010
30010 0011
40110 0100
50111 0101
60101 0110
70100 0111
81100 1000
91101 1001
101111 1010
111110 1011
121010 1100
131011 1101
141001 1110
151000 1111
表7.4.2格雷码编码规则

格雷码又称反射码。
码元相位关系
k称为初始相位，常简称为相位，而把(0t+k)称为信号的瞬时相位。
(a)波形和相位连续
当码元中包含整数个载波周期时，初始相位相同的相邻码元的波形和瞬时相位才是连续的，如下图：

若每个码元中的载波周期数不是整数，则即使初始相位相同，波形和瞬时相位也可能不连续，如下图