通信原理实验振幅键控(ASK)调制与解调实验

合集下载

4.通信原理振幅键控、移频键控、移相键控解调实验

4.通信原理振幅键控、移频键控、移相键控解调实验

实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验一、实验目的1.掌握2ASK相干解调的原理。

2.掌握2FSK过零检测解调的原理。

3.掌握2DPSK相干解调的原理。

二、实验内容1.观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。

2.观察2FSK过零检测解调器各点波形。

3.观察2DPSK相干解调器各点波形。

三、实验器材1.信号源模块2.数字调制模块3.数字解调模块4.同步信号提取模块5.20M双踪示波器一台四、实验原理1.2ASK解调原理。

2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接收系统原理框图如图16-1所示:(a)(b)图16-1 2ASK解调原理框图(a)非相干方式(b)相干方式2. 2FSK 解调原理(a)(a )cos ωt1(b) (b )(c )(a )非相干方式;(b )相干方式;(c )过零检测法图16-2 2FSK 解调原理框图2FSK 有多种方法解调,如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等,相应的接收系统的框图如图16-2所示。

这里采用的是过零检测法对2FSK 调制信号进行解调。

大家知道,2FSK 信号的过零点数随不同载频而异,故检出过零点数就可以得到关于频率的差异,这就是过零检测法的基本思想。

用过零检测法对FSK 信号进行解调的原理框图如图16-2(c )所示。

其中整形1和整形2的功能类似于比较器,可在其输入端将输入信号叠加在 2.5V 上。

2FSK 调制信号从“FSK-IN ”输入。

UA03(LM339)的判决电压设置在2.5V ,可把输入信号进行硬限幅处理。

这样,整形1将2FSK 信号变为TTL 电平;整形2和抽样电路共同构成抽样判决器,其判决电压可通过标号为“2FSK 判决电压调节”的电位器进行调节。

单稳1和单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发,它们与相加器UA05(74HC32)一起共同对TTL 电平的2FSK 信号进行微分、整流处理。

通原实验2 ASK实验

通原实验2  ASK实验
askfskpsk学学学厚德博学追求卓越信息传输技术之信息传输技术之数字调制与数字解调数字调制与数字解调实验应当具备的基础知识为便于基带信号的传输提高抗干扰能力和有效利用带宽通常需要通过调制技术将信号的频谱搬移到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传输
知识要点:数字调制的特点和分类
“数字通信系统”具有很多优点。其中最重要的一点是数字信 号的再生性。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带, 同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上,从而在接收端实现 再生。 虽然从过程上,数字调制似乎与模拟调制类似,但二者最大的区 别是,模拟信号在传输过程中引入的噪声是无法在接收端完全消除 的。而数字调制则有可能(S/N比较好时)做到这一点。
t
1 、4
2ASK 的功率谱特性
为了更深入掌握2ASK信号的性质,除时域分析外,还应进行 频域分析。由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象 应为信号功率谱密度。 经分析可知,2ASK信号的双边功率谱密度表达式为: 1 2 2 P2 ASK ( f ) f s P(1 P) G ( f f c ) G ( f f c ) 4
实验应当具备的基础知识
3、数字通信系统的特点
数字通信系统传输的是离散的数字信号,与模拟通信相比,更 能适应现代通信系统的要求。 1、抗干扰能力强,尤其中继传输,可再生而消除噪声的积累; 2、传输差错可以控制,从而改善传输质量; 3、便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理; 4、易于做高保密性的加密处理; 5、可以综合传递各种消息,使通信系统的功能增强。
仪器在使用过程中,不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 仪器设备出现问题,请向老师寻求帮助,请勿随便调换配件。 注意仪表允许安全电压(或电流),切勿超过! 当被测量的大小无法估计时,应从仪表的最大量程开始测试,然 后逐渐减小量程。

通信原理实验报告(河南农业大学理学院)

通信原理实验报告(河南农业大学理学院)

通信原理实验报告班级:姓名:学号:指导老师:完成日期:实验一AMI码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。

2、掌握AMI码的编译规则。

3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、AMI编译码实验原理框图AMI编译码实验原理框图2、实验框图说明AMI编码规则是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1和-1。

实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后,得到AMI-A1和AMI-B1两路信号,再通过电平转换电路进行变换,从而得到AMI 编码波形。

AMI译码只需将所有的±1变为1,0变为0即可。

实验框图中译码过程是将AMI码信号送入到电平逆变换电路,再通过译码处理,得到原始码元。

四、实验步骤实验项目一AMI编译码(256KHz归零码实验)概述:本项目通过选择不同的数字信源,分别观测编码输入及时钟,译码输出及时钟,观察编译码延时以及验证AMI编译码规则。

1、关电,按表格所示进行连线。

2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【256K 归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0011,即提取512K同步时钟。

3、此时系统初始状态为:编码输入信号为256K的PN序列。

(1)用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11(AMI输出),观察记录波形,有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱,验证AMI编码规则。

注:观察时注意码元的对应位置。

(2)用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据,观察记录AMI译码波形与输入信号波形。

思考:译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少?编译码延时小于3个码元宽度实验项目二 AMI 编译码(256KHz 非归零码实验)概述:本项目通过观测AMI 非归零码编译码相关测试点,了解AMI 编译码规则。

实验一 ASK调制与解调实验

实验一 ASK调制与解调实验

通信原理实验报告学院:信息与通信工程学院专业:光电工程班级:12051041学号:12051041姓名时间:2014.11.21实验一 ASK调制与解调实验一实验目的1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。

2.理解ASK解调的原理及实现方法。

3.了解ASK信号的频谱特性。

二实验内容1.观察ASK调制与解调信号的波形。

2.观察ASK信号频谱。

三实验器材1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台2.数字调制模块 6.连接线若干3.数字解调模块 7.频谱分析仪4.同步提取模块四实验原理1.2ASK 调制原理ASK 基带信号经过电压比较器(LM339),输出高/低电平驱动模拟开关(74HC4066)导通/关闭,ASK 载波通过电压跟随电路(TL082)提高带负载能力,然后通过模拟开关电路选择通过/截止,最后得到 ASK 调制信号输出。

2.2ASK 解调原理本实验采用的是包络检波法,ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路,输出波形可从OUT1观察,然后通过半波整流器(由 1N4148 组成),输出波形可从 OUT2 观察,半波整流后的信号经过低通滤波器(由 TL082 组成),滤波后的波形可从 OUT3 观察,再经过电压比较器(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器(74HC74)进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。

标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。

判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。

抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。

五实验步骤1.将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。

2.插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下五个模块中的开关 POWER1、POWER2,对应的发光二极管 LED01、LED02 发光,按一下信号源模块的复位键,五个模块均开始工作。

实验三 ASK调制与解调

实验三 ASK调制与解调

实验三 ASK调制解调一、实验目的1.掌握ASK调制器的工作原理及性能测试;2.学习基于软件无线电技术实现ASK调制、解调的实现方法。

二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块:●主控模块●基带信号产生与码型变换模块-A2●信道编码与频带调制模块-A4●纠错译码与频带解调模块-A53.信号连接线4.100M四通道示波器三、实验原理3.1调制与解调数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

然而,实际中的大多数信道(如无线信道)因具有带通特性而不能直接传送基带信号,这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。

为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程称为数字调制(digital modulation)。

在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调(digital demodulation)。

通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字频带传输系统。

数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可分为二进制调制和多进制调制。

在二进制调制中,信号参量只有两种可能的取值;而在多进制调制中,信号参量可能有M(M>2)种取值。

本章主要讨论二进制数字调制系统的原理。

3.2 2ASK调制振幅键控(Amplitude Shift Keying,ASK)是利用载波的幅度变化来传递数字信号,而其频率和初始相位保持不变。

在2ASK中,载波的幅度只有两种变换状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。

2ASK信号的产生方法通常有两种:数字键控法和模拟相乘法。

实验中采用了数字键控法,并且采用了最新的软件无线电技术。

结合可编程逻辑器件和D/A转换器件的软件无线电结构模式,由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成,因此该模块不仅可以完成ASK,FSK 调制,还可以完成PSK,DPSK,QPSK,OQPSK等调制方式。

通信原理实验ASK调制和解调实验报告

通信原理实验ASK调制和解调实验报告

新疆师范大学实验报告2020年4月27日课程名称通信原理实验项目实验四:ASK调制及解调实验物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、实验目的掌握用键控法产生ASK信号的方法。

掌握ASK非相干解调的原理二、实验器材主控&信号源模块9号数字调制解调模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。

已调信号经过半波整流、低通滤波后,通过门限判决电路解调出原始基带信号。

四、实验步骤实验项目一ASK调制概述:ASK调制实验中,ASK(振幅键控)载波幅度是随着基带信号的变化而变化。

在本项目中,通过调节输入PN序列频率或者载波频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形,观测每个码元对应的载波波形,验证ASK调制原理实验项目二ASK解调概述:实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证ASK解调原理。

观测解调输出的中间观测点,如:TP4(整流输出),TP5(LPF-ASK),深入理解ASK解调过程。

若解调出的信号与原基带信号有差别,可调节抽样判决旋钮进行微调观察眼图时,1.位同步信号CLK,2.低通滤波输出信号调整主控模块,16K,PN127五、实验分析●ASK即“幅移键控”又称为“振幅键控”,所以又记作OOK信号。

ASK是一种相对简单的调制方式。

●这次实验首先对输入信号利用相关的模块进行ASK调制,再通过加入高斯白噪声传输信道,接着在接收端对信号进行ASK解调,最后把输出的信号和输入的信号进行比较。

●幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。

●所谓幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。

六、实验总结●第一次进行实验时,开始运行后,跳出了如图所示的提示。

在停止运行后,在加入了数字终端模块后,提示消失,在今后进行数字实验时,可引以为戒。

实验七 振幅键控ASK调制与解调

实验七 振幅键控ASK调制与解调

实验七振幅键控(ASK)调制与解调一、概述为使数字信号在带通信道中传输,必须对数字信号进行调制。

在幅移键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。

最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通-断键控(OOK)。

本实验采用这种方式。

二、实验原理1.调制部分:二进制幅度键控的调制器可用一个相乘器来实现。

对于OOK信号,相乘器则可以用一个开关电路来代替。

调制信号为1时,开关电路导通,为0时切断。

OOK信号表达式:s OOK(t) = a(n)A cos(c t)式中:A -载波幅度,c-载波频率,a(n)-二进制数字信号原理框图基带信号a(n) 已调信号s OOK(t)c2.解调部分:解调有相干和非相干两种。

非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。

这里采用相干解调。

原理框图低通滤波(t) 解调信号â(n)OOK载波Acos(ωc t)三、实验步骤1.根据ASK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路,如下图所示:2.元件参数配制Token 0,5:基带信号-PN码序列(频率=10Hz,电平=2,幅度=1V,偏移=1V)Token 1,22:乘法器Token 2, 7,23:载波-正弦波发生器(频率=50Hz,幅度=1V,相位=0deg)Token 14,26:模拟低通滤波器(截止频率=10Hz,阶数=3)Token 15,27:抽样保持器Token 16,28:脉冲(频率=10Hz,幅度=1V,脉宽=0.05s)Token 12,24:比较器(真值=1V,假值=-1V)Token 17,29:门限值(幅度=0.1V)其它为观察点-分析窗3.运行时间设置:采样点数=2048,采样频率=1000Hz4.运行系统:运行该系统后,转到分析窗观察的波形。

5.功率谱:在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。

四、实验报告1.观察并记录实验波形:Token 4-基带信号波形,Token 33-调制波形,Token 18-解调波形,并与理论参考波形相比较。

实验3 ASK调制与解调实验报告

实验3 ASK调制与解调实验报告
提取的位同步信号波形:
(采用双踪示波器比较信号源的位同步波形与提取的位同步信号波形,它们应当一致,表示发送端与接收端的码元宽度是一样的)
ASK解调输出波形:
(采用双踪示波器比较提取的位同步信号波形与ASK解调输出波形,从而可以得到数字信号,它与我们在SW01、SW02、SW03设置的数字信号应该一致)
OUT2测试点输出波形:(即ASK调幅波经半波整流器后的信号输出波形)
OUT3测试点输出波形:(即ASK调幅波经低通滤波器后的信号输出波形)
ASK—OUT测试点输出波形:(即ASK调幅波经电压比较器后的信号输出波形,未经同步判决。波形与ASK判决电压调节的调节幅度有关)
a、ASK判决电压调节过高,误判为0的概率增加:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
b、ASK判决电压调节过低,误判为1的概率增加:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
c、适当调节ASK判决电压,使ASK—OUT输出波形与ASK基带输入波形最接近:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
七、实验思考题解答
1、说明用键控法产生2ASK信号的方法。
2、调节判决电平,当它过大或过小时会出现误码,说明为什么会产生误码。
八、调试中遇到的问题及解决方法
现代通信原理
实验室名称:通信原理实验室实验日期: 年 月 日
学院班级、Biblioteka 号姓名实验项目名称
ASK调制与解调实验
指导
教师
一、实验目的
二、实验内容
三、实验仪器
四、实验原理
五、实验步骤
六、实验结果及分析
ASK基带输入: 信号源测试点NRZ输出的NRZ码
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《通信原理》实验报告实验七:振幅键控(ASK)调制与解调实验实验九:移相键控(PSK/DPSK)调制与解调实验系别:信息科学与技术系专业班级:电信0902学生姓名:同组学生:成绩:指导教师:惠龙飞(实验时间:2011年12月1日——2011年12月1日)华中科技大学武昌分校实验七 振幅键控(ASK )调制与解调实验一、实验目的1、 掌握用键控法产生ASK 信号的方法。

2、 掌握ASK 非相干解调的原理。

一、实验器材1、 信号源模块 一块2、 ③号模块 一块3、 ④号模块 一块4、 ⑦号模块 一块5、 20M 双踪示波器 一台6、 连接线 若干二、基本原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。

由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量,当用二进制信号分别调制这三种参量时,就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK )、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。

1、 2ASK 调制原理。

在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。

使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK )。

2ASK 信号典型的时域波形如图9-1所示,其时域数学表达式为:2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅(9-1)式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=PP a n -出现概率为出现概率为11(9-2)综合式9-1和式9-2,令A =1,则2ASK 信号的一般时域表达式为:t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(=(9-3)式中,T s 为码元间隔,()g t 为持续时间 [-T s /2,T s /2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

-A图9-1 2ASK 信号的典型时域波形2ASK 信号的产生方法比较简单。

首先,因2ASK 信号的特征是对载波的“通-断键控”,用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制门,由二进制序列()S t 控制门的通断,()S t =1时开关导通;()S t =0时开关截止,这种调制方式称为通-断键控法。

其次,2ASK 信号可视为S(t)与载波的乘积,故用模拟乘法器实现2ASK 调制也是很容易想到的另一种方式,称其为乘积法。

2、 2ASK 解调原理。

2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接收系统原理框图如图9-2所示:(a)非相干方式(b)相干方式图9-2 2ASK解调原理框图三、实验原理1、ASK调制电路在这里,我们采用的是通-断键控法,2ASK调制的基带信号和载波信号分别从“ASK-NRZ”和“ASK载波”输入,其实验框图和电路原理图分别如图9-3、图9-4所示。

图9-3 ASK调制实验框图图9-4 ASK调制原理图2、ASK解调电路图9-5 ASK解调实验框图我们采用的是包络检波法。

实验框图如图9-5所示。

ASK调制信号从“ASKIN”输入,经C1和R1组成的耦合电路至半波整流器(由D4、D5组成),半波整流后的信号经低通滤波器U4(TL082)、电压比较器U1(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。

电位器W1用来调节电压比较器U1的判决电压。

判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。

抽样判决用的时钟信号就是2ASK基带信号的位同步信号,该信号从“ASK-BS”输入,可以从信号源直接引入,也可以从同步信号恢复模块引入。

在实际应用的通信系统中,解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。

本实验中为了简化实验设备,在调制部分的输出端没有加带通滤波器,并且假设信道是理想的,所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器。

四、实验步骤(一)ASK调制实验1、将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上,将黑色塑封螺钉拧紧,确保电源接触良好。

2、按照下表进行实验连线:源端口目的端口连线说明信号源:PN(8K)模块3:ASK-NRZ S4拨为1100,PN是8K伪随机序列信号源:64K同步正弦波模块3:ASK载波提供ASK调制载波,幅度为4V* 检查连线是否正确,检查无误后打开电源3、以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触发源,用示波器观察点“ASK-OUT”输出,即为PN码经过ASK调制后的波形。

4、实验结束关闭电源。

图7-1 64K同步正弦波图7-2 ASK调制输出波形分析1:ASK调制输出波形是PN与载波相乘的结果。

分析2:ASK信号的特点是对载波的通断键控,用模拟开关作为调制载波输出的通断控制门,由二进制PN序列控制门的通断,PN=1导通,PN=0截止。

(二)ASK解调实验1、接着上面ASK调制实验继续连线:源端口目的端口连线说明模块3:ASK-OUT 模块4:ASKIN ASK解调输入模块4:ASK-DOUT 模块7:DIN 锁相环法位同步提取信号输入模块7:BS 模块3:ASK-BS 提取的位同步信号* 检查连线是否正确,检查无误后再次打开电源2、将模块7上的拨码开关S2拨为“ASK-NRZ”频率的16倍,如:“ASK-NRZ”选8K时,S2选128K,即拨“1000”。

观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形,把电位器W3顺时针拧到最大,并调节的电位器W1(改变判决门限),直到在“ASK-DOUT”处观察到稳定的PN码。

图7-3 提取的位同步信号图7-4 非相干解调检波-低通输出图7-5 稳定的ASK解调比较输出波形图7-6 解调判决输出波形分析3:H2的波形是CH2波形的一半,这样可以将所产生的波形转换为同一方向的波形,这样极性就不会改变,后续电路输出ASK解调后的波形出现错误的可能性就会减小。

分析4:解调判决输出波形与输入的原基带信号基本保持一致,有一点延迟,但是在允许范围内,顶部和底部还保留着低通滤波输出的形状。

2ASK相干解调是利用载波信号区与已调信号相乘后,得出一个频率更高的谐波分量和一个直流分量,我们只需要加一个低通滤波器,滤除高频成分,保留我们所需要的直流成分,也就是源输入基带信号。

实验九移相键控(PSK/DPSK)调制与解调实验一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。

2、掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。

3、掌握PSK/DPSK相干解调的原理。

4、掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。

二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。

2、观察PSK/DPSK调制信号波形。

3、观察PSK/DPSK解调信号波形。

三、实验器材1、信号源模块一块2、③号模块一块3、④号模块一块4、⑦号模块一块5、20M双踪示波器一台6、连接线若干四、实验原理1、2PSK/2DPSK调制原理PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。

因此,PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。

PSK 信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的,通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0,其时域波形示意图如图11-1所示。

设二进制单极性码为a n ,其对应的双极性二进制码为b n ,则2PSK 信号的一般时域数学表达式为:t nT t g b t S c n s n PSK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑(11-1)其中:⎩⎨⎧=-=Pa P ab n n n -时,概率为=当+时,概率为当11101则(11-1)式可变为:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∑∑10cos )(0cos )(2n c n s n c n s PSK a t nT t g a t nT t g t S 当当)=(ωπω(11-2)-A图11-1 2PSK 信号的典型时域波形由(11-1)式可见,2PSK 信号是一种双边带信号我们知道,2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在这种绝对移相的方式中,由于发送端是以某一个相位作为基准的,因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。

如果这个参考相位发生变化,则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反,从而造成错误的恢复。

这种现象常称为2PSK 的“倒π”现象,因此,实际中一般不采用2PSK 方式,而采用差分移相(2DPSK )方式。

2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

例如,假设相位值用相位偏移x 表示(x 定义为本码元初相与前一码元初相之差),并设1数字信息“→=∆Φπ” 00数字信息“→=∆Φ”则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息:0 0 11110 1 2DPSK 信号相位: 0π 0 π π π 0π或:π π π 0 π 0 0 0 π π0 0 0 1 0 1 1 1 00 0 1 1 1 0 0 1数字信息(绝对码)PSK 波形DPSK 波形相对码图11-2 2PSK 与2DPSK 波形对比图11-2为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。

从图中可以看出,2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。

2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号,而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。

这说明,解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。

只要前后码元的相对相位关系不破坏,则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息,这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。

同时我们也可以看到,单纯从波形上看,2PSK与2DPSK 信号是无法分辨的。

这说明,一方面,只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的,才能正确判定原信息;另一方面,相对移相信号可以看成是把数字信息序列(绝对码)变换成相对码,然后再根据相对码进行绝对移相而形成。

为了便于说明概念,我们可以把每个码元用一个如图11-3所示的矢量图来表示。

图中,虚线矢量位置称为基准相位。

在绝对移相中,它是未调制载波的相位;在相对移相中,它是前一码元载波的相位。

如果假设每个码元中包含有整数个载波周期,那么,两相邻码元载波的相位差既表示调制引起的相位变化,也是两码元交界点载波相位的瞬时跳变量。

相关文档
最新文档