通信原理 数字带通传输系统.pptx

会计学作业：
P235
1、2、4、5(1)(2)、7、17、18引言7.1二进制数字调制原理发送“1”，有载波输出，载波幅度为A
发送“0”，无载波输出，载波幅度为0（3）2ASK信号的功率谱及带宽2ASK信号的功率谱的特点：
①2ASK信号的功率谱密度由连续谱和离散谱两部
分组成。
(a)连续谱取决于数字基带信号g(t)的频谱G(f)，
(b)离散谱是位于±fc处，是一对频域冲击函数，可提取同步载波。②2ASK信号的带宽是基带脉冲波形带宽的两倍（4）2ASK信号解调方法

非相干解调(包络检波法)

相干解调(同步检测法)非相干解调过程的时间波形7.2.1二进制振幅键控(2ASK)系统的抗噪声性能

同步检测法的系统性能 设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

则在每一段时间（0，Ts）内，接收端的输入波形为 于是带通滤波器输出

y(t)与相干载波2cosct相乘，然后由低通滤波器滤除高频分量，在抽样判决器输入端得到的波形为： 设对第k个符号的抽样时刻为kTs，发送“1”时，错误接收为“0”的概率是抽样值x小于或等于b的概率，即

发送“0”时，错误接收为“1”的概率是抽样值x大于b的概率，即 设发“1”的概率为P(1)，发“0”的概率为P(0)，则同步检测时2ASK系统的总误码率为

上式表明，当P(1)、P(0)及f1(x)、f0(x)一定时，系统的误码率Pe与判决门限b的选择密切相关。

得到

即

将f1(x)和f0(x)的公式代入上式，得到

化简上式，整理后可得最佳判决门限：

如P(1)=P(0)=1/2,

相干解调（同步检测）时系统的误码率为

当r>>1，即大信噪比时，上式可近似表示为包络检波法的系统性能

当发送“1”符号时，包络检波器的输出波形为

当发送“0”符号时，包络检波器的输出波形为 由3.6节的讨论可知，发“1”时的抽样值是广义瑞利型随机变量；发“0”时的抽样值是瑞利型随机变量，它们的一维概率密度函数分别为

式中，n2为窄带高斯噪声n(t)的方差。 设判决门限为b,则发送“1”时错判为“0”的概率为
同理，当发送“0”时错判为“1”的概率为

故系统的总误码率为

当P(1)=P(0)时，有 最佳门限

可得

当P(1)=P(0)时，有

即

得 因此有

而归一化最佳门限值b0*为

对于任意的信噪比r，b0*介于21/2---(r/2)1/2之间，在实际工作中，系统总是工作在大信噪比的情况下，因此最佳门限应取 此时系统的总误码率为：

当r时，上式的下界为：

在相同的信噪比条件下，同步检测法的抗噪声性能优于包络检波法，但在大信噪比时，两者性能相差不大。
然而，包络检波法不需要相干载波，因而设备比较简单。另外，包络检波法存在门限效应，同步检测法无门限效应。[例7.2.1]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测法和包络检波法解调。已知接收端输入信号的幅度a=1mV，信道中加性高斯白噪声的单边功率谱密度n0=210-15W/Hz。试求
(1)同步检测法解调时系统的误码率；
(2)包络检波法解调时系统的误码率。
【解】(1)根据2ASK信号的频谱，接收端带通滤波器带宽为

带通滤波器输出噪声平均功率为
解调器输入端的信噪比为 同步检测法解调时系统的误码率为

包络检波法解调时系统的误码率为

可见，在大信噪比的情况下，包络检波法解调性能接近同步检测法解调性能。7.1.2二进制频移键控（2FSK）
(1)基本原理
在2FSK中，载波的频率随二进制数字基带信号在f1、f2两个频率之间变化。2FSK信号的产生方法
（1）采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码
元之间的相位是连续变化的。
（2）采用键控法来实现：相邻码元之间的相位
不一定连续。2FSK信号的产生和各点波形数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图式中g(t):单个矩形脉冲，Ts:脉冲持续时间相干解测法
非相干检测法
过零检测法
鉴频法
差分检波法
非相干解调

相干解调2FSK非相干解调过程的时间波形过零检测法原理图和各点时间波形（3）2FSK信号的功率谱及带宽f0为两个载频的中心频率（1）2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。
连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加而成
离散谱位于两个载频f1和f2处；
（2）连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化，
若|f1–f2|<fs，连续谱出现单峰；
若|f1–f2|>fs，连续谱出现双峰；
（3）2FSK信号的带宽（功率谱第一个零