第十九讲--2ASK与2FSK

第十九讲2ASK与2FSK第十九讲2ASK与2FSK原始数字序列基带信号形成器ans(t)键控器载波信号数字调制信号信道噪声接收滤波器解调器s(t)一、二进制数字振幅键控(2ASK)1、基本原理基带信号形成器相乘器带通滤波器s(t)e(t)2ASK信号ancosωct载波发生器e(t)s(t)S开关(a)t1011001s(t)Tbtt2ASK信号载波信号(b)2、2ASK信号的功率谱及带宽（1）功率谱若用G(f)表示二进制序列中一个宽度为Tb、高度为1的门函数g(t)所对应的频谱函数，Ps(f)为s(t)的功率谱密度，Pe(f)为已调信号e(t)的功率谱密度，则有)]()([41)(cscseffPffPfP因为2ASK信号的功率谱密度Pe(f)是相应的单极性数字基带信号功率谱密度Ps(f)形状不变地平移至±fc处形成的，所以2ASK信号的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成。它的连续谱取决于数字基带信号基本脉冲的频谱G(f)；它的离散谱是位于±fc处一对频域冲击函数，这意味着2ASK信号中存在着可作载频同步的载波频率fc的成分。（2）带宽我们可以知道，上面所述的2ASK信号实际上相当于双边带调幅(DSB)信号。因此，2ASK信号的带宽B2ASK是单极性数字基带信号Bg的两倍。当数字基带信号的基本脉冲是矩形不归零脉冲时，Bg=1/Tb。于是2ASK信号的带宽为bbgASKfTBB2222（3）频带利用率因为系统的传码率RB=1/Tb(Baud)，故2ASK系统的频带利用率为)/(21221HzBuaudffTTbbbbB3、多进制数字振幅键控(MASK)t132012301(a)0s(t)Tb′Tb′t(b)e(t)0te0(t)0(c)te1(t)0te2(t)00e3(t)t…MASK信号的特点(1)传输效率高。(2)抗衰落能力差。(3)在接收机输入平均信噪比相等的情况下，MASK系统的误码率比2ASK系统(4)电平数M越大，设备越复杂。二、二进制数字频移键控(2FSK)1、基本原理模拟调频器s(t)eo(t)(a)～f1～f2载波载波开关eo(t)s(t)(b)Ks(t)eo(t)1100f1f2f2f1(c)～ω1～ω2反相器门电路1Acos(ω1t+θ1)As(t)cos(ω1t+θ1)门电路2＋As(t)cos(ω2t+θ2)Acos(ω2t+θ2)s(t)FSK信号(a)taks(t)t1011001tAcos(ω1t+θ1)tAcos(ω2t+θ2)tAs(t)cos(ω1t+θ1)tAs(t)cos(ω2t+θ2)t2FSK信号(b)s(t)s(t)基带信号输入2、2FSK信号的功率谱及带宽（1）功率谱（2）带宽2FSK信号的功率谱与2ASK信号的功率谱相似，同样由离散谱和连续谱两部分组成。其中，连续谱与2ASK信号的相同，而离散谱是位于±f1,±f2处的两对冲击，这表明2FSK信号中含有载波f1,f2的分量。BBFSKRhRffB)2(21223、多进制数字频移键控(MFSK)f1门电路f2相加器fm逻辑电路串/并变换输入12k…12m……门电路门电路(发)抽样判决器逻辑电路并/串变换输出12k…信道包络检波器带通f1包络检波器带通f2包络检波器带通fm接收滤波器12m………m21(收)抽样脉冲MFSK信号的特点(1)在传输率一定时，由于采用多进制，每个码元包含的信息量增加，码元宽度加宽，因而在信(2)一个频率对应一个二进制码元组合，因此，(3)码元加宽后可有效地减少由于多径效应造成的码间串扰的影响，从而提高衰落信道下的抗干扰能力。MFSK信号的主要缺点是信号频带宽，频带利MFSK一般用于调制速率(载频变化率)不高的短波、衰落信道上的数字通信。