第7章现代通信原理与技术西安电子科技大学(张辉曹丽娜编著第

来源：网络收集时间：2026-01-25

导读：第7章数字频带传输系统第7章数字频带传输系统7.1 7.2 7.3 7.4 二进制数字调制与解调原理二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的性能比较多进制数字调制系统第7章数字频带传输系统 7.1二进制数字调制与解调原理7.1.1二进制振幅键控(2ASK

第7章数字频带传输系统

第7章数字频带传输系统7.1 7.2 7.3 7.4 二进制数字调制与解调原理二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的性能比较多进制数字调制系统

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7.1二进制数字调制与解调原理7.1.1二进制振幅键控(2ASK)振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立。该二进制符号序列可表示为

s (t ) a n g (t nTs )n

(7.1-1)

第7章数字频带传输系统其中:

0, an 1,矩形脉冲:

发送概率为P (7.1-2) 发送概率为1-P

Ts 是二进制基带信号时间间隔， g(t) 是持续时间为 Ts 的

1, g (t ) 0,

0≤t≤Ts其他

(7.1-3)

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则二进制振幅键控信号可表示为

e2ASK (t ) an g (t nTs ) cos c tn

二进制振幅键控信号时间波型如图 7 - 2 所示。由图 7 - 2 可以看出，2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断

变化，所以又称为通断键控信号(OOK信号)。二进制振幅键控信号的产生方法如图 7 - 3 所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现，图(b)是采用数字键控的方法实现。

第7章数字频带传输系统由图 7 - 2 可以看出，2ASK信号与模拟调制中的AM

信号类似。所以，对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图7 -2 4 所示。2ASK信号非相干解调过程的时间波形如图 7 - 5 所示。

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图 7 – 2 二进制振幅键控信号时间波型

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图 7-3 二进制振幅键控信号调制器原理框图

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图 7 –4 二进制振幅键控信号解调器原理框图

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图 7 - 52ASK信号非相干解调过程的时间波形

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7.1.2二进制移频键控(2FSK)在二进制数字调制中，若正弦载波的频率随二进制基带信号在 f1 和 f2 两个频率点间变化，则产生二进制移频键控信号 (2FSK信号)。二进制移频键控信号的时间波形如图7-6 所示，图中波形 g可分解为波形 e 和波形 f ,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f2,则二进制移频键控信号的时域表达式为 e2FSK (t ) a n g (t nTs ) cos( 1t Φn ) bn g (t nTs ) cos( 2 t n ) n n

(7.1-5)

第7章

数字频带传输系统ak a b c s(t ) s(t ) 1 0 1 1 0 0 1 t t t

2FSK 信号

图 7- 6 二进制移频键控信号的时间波形

第7章数字频带传输系统式中

0, an 1, 0, bn 1,

发送概率为P 发送概率为1-P 发送概率为1-P

(7.1-6)

(7.1-7) 发送概率为P

由图7- 6可看出，bn是an 的反码，即若an=1,则bn=0,若an=0,则bn=1,于是bn=an。φn和θn分别代表第n个信号码元的初始相位。在二进制移频键控信号中， φn 和 θn 不携带信息，

通常可令 φn 和 θn 为零。因此，二进制移频键控信号的时域表达式可简化为

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e2FSK (t ) a n g (t nTS ) cos 1t a n g (t nTS ) cos 2 t n n 二进制移频键控信号的产生，可以采用模拟调频电路来实现，也可以采用数字键控的方法来实现。图 7 - 7 是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图, 图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制，在一个码元 Ts 期间输出f1或f2两个载波之一。  二进制移频键控信号的解调方法很多，有模拟鉴频法和数字检测法，有非相干解调方法也有相干解调方法。采用非相干解调和相干解调两种方法的原理图如图7 - 8 所示。其解调原理是将二进制移频键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号，分别进行解调，通过对上下两路的抽样值进行比较最终判决出输出信号。非相干解调过程的时间波形如图 7 9 所示。

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图 7 –7 数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图

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图 7 –8 二进制移频键控信号解调器原理图(a) 非相干解调; (b) 相干解调

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图 7-92FSK非相干解调过程的时间波形

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