二进制移相键控 2PSK
2psk

2PSK分析1 一般原理与实现方法数字相位调制又称相移键控,记作PSK (Phase Shift Keying)。
二进制相移键控记作2PSK。
它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信息的。
在二进制数字解调中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化,则就产生二进制移相键控(2PSK)信号。
绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中,通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”。
2PSK已调信号的时域表达式为(1)这里,s(t)与2ASK及2FSK时不同,为双极性数字基带信号,即(2)式中,g(t)是高度为1,宽度为的门函数;(3)因此,在某一个码元持续时间内观察时,有,或π(4)当码元宽度为载波周期的整数倍时,2PSK信号的典型波形如图1所示。
图1 2PSK信号的典型波形2PSK信号的调制方框图如图2示。
图(a)是产生2PSK信号的模拟调制法框图;图(b)是产生2PSK信号的键控法框图。
图2 2PSK调制器框图就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
而就键控法来说,用数字基带信号s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。
2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调,其方框图如图3。
工作原理简要分析如下。
图3 2PSK信号接收系统方框图不考虑噪声时,带通滤波器输出可表示为(5)式中为2PSK信号某一码元的初相。
时,代表数字“0”;时,代表数字“1”。
与同步载波相乘后,输出为(6)经低通滤波器滤除高频分量,得解调器输出为(7)根据发端产生2PSK信号时(0或π)代表数字信息(“1”或“0”)的规定,以及收端x(t)与的关系的特性,抽样判决器的判决准则为(8)其中x为x(t)在抽样时刻的值。
2PSK平方环法载波提取

2PSK平方环法载波提取简介2PSK平方环法载波提取是一种用于解调调制方式为2PSK (二进制相移键控)的信号的载波提取方法。
在2PSK调制中,数字信号通过两个相位值进行传输,即0°和180°。
平方环法载波提取通过对接收到的信号进行平方运算,然后利用环路滤波器提取出信号的载波部分。
本文将介绍2PSK平方环法载波提取的原理及其在数字通信领域的应用。
原理2PSK平方环法载波提取的原理基于信号的幅值与频谱特性。
二进制相移键控(2PSK)信号可以用如下表达式表示:$$s(t) = A \\cdot \\cos(2\\pi f_c t + \\phi)$$其中,A为信号的幅值,A A为信号的载波频率,$\\phi$为信号的初始相位。
在2PSK调制中,$\\phi$的取值只有0°和180°,通过改变$\\phi$的值来传递数字信息。
当接收到经过信道传输后的2PSK信号时,其表达式可以表示为:$$r(t) = A \\cdot \\cos(2\\pi f_c t + \\phi + \\theta)$$其中,$\\theta$为噪声引起的相位偏移。
为了提取信号中的载波频率并减小噪声的影响,可以将接收到的信号进行平方运算:$$r^2(t) = A^2 \\cdot \\cos^2(2\\pi f_c t + \\phi +\\theta)$$对上式进行展开并应用三角恒等式可以得到:$$r^2(t) = \\frac{A^2}{2}(1 + \\cos(4\\pi f_c t + 2\\phi + 2\\theta))$$通过对A2(A)进行滤波可以得到:$$y(t) = \\frac{A^2}{2} \\cos(4\\pi f_c t + 2\\phi +2\\theta)$$从上式中可以看出,A(A)的频率成分是信号的载波频率的两倍,因此可以通过对A(A)进行环路滤波来提取信号的载波频率。
基于MATLAB的二进制移相键控2PSK调制与解调课程设计任务

基于MATLAB的二进制移相键控2PSK调制与解调课程设计任务课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:信号分析处理课程设计-基于MATLAB的二进制移相键控(2PSK)调制与解调分析初始条件:1.Matlab6.5以上版本软件;2.先修课程:通信原理等;要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行二进制移相键控(2PSK)调制与解调,观察波形变化;2、画出程序设计框图,编写程序代码,上机运行调试程序,记录实验结果(含计算结果和图表等),并对实验结果进行分析和总结;3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写,具体包括:⑴目录;⑵理论分析;⑶程序设计;⑷程序运行结果及图表分析和总结;⑸课程设计的心得体会(至少800字,必须手写。
);⑹参考文献(不少于5篇)。
时间安排:周一、周二查阅资料,了解设计内容;周三、周四程序设计,上机调试程序;周五、整理实验结果,撰写课程设计说明书。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 理论分析 (1)1.1基础知识 (1)1.2二进制相移键控基本原理 (1)1.3二进制相移键控调制 (3)1.4二进制相移键控解调 (4)2 程序设计与仿真模型建立 (6)2.1设计与仿真基础 (6)2.2程序设计实现 (7)2.3 Simulink仿真模型建立 (16)3 程序运行结果与仿真结果 (24)3.1程序运行结果与分析 (24)3.2 Simulink仿真结果与分析 (25)4 心得体会 (28)参考文献 (31)1 理论分析1.1基础知识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。
2PSK调制与解调系统的仿真设计

2PSK调制与解调系统的仿真设计首先,我们需要了解2PSK调制与解调系统的基本原理。
2PSK(二进制相移键控)调制技术是一种利用相位来表示数字信息的调制技术。
在2PSK调制中,0和1分别用相位0°和180°表示。
调制器将数字信息转化为相位的变化,然后通过信道传输到接收端。
解调器在接收端将相位变化还原为数字信息。
2PSK调制与解调系统可以简单地分为两个部分:调制器和解调器。
在调制器中,我们可以使用相位锁定环(PLL)的方法实现2PSK调制。
PLL能够锁定输入信号的相位,然后产生相应的调制信号。
在2PSK调制中,我们可以使用正弦波信号作为基频信号,通过改变其初始相位来实现信号的相位调制。
在解调器中,我们可以使用相关器(correlator)的方法实现2PSK解调。
相关器能够检测接收信号与已知的参考信号之间的相关性,从而获取相位变化信息。
在2PSK解调中,我们可以使用相位为0°和180°的两个参考信号与接收信号进行相关运算,然后根据相关结果来判断接收信号的相位。
为了验证2PSK调制与解调系统的性能,我们可以进行仿真设计。
首先,我们需要确定系统所需的参数,包括载波频率、数据速率、信噪比等。
然后,我们使用Matlab或者其他仿真软件搭建2PSK调制与解调系统的模型,包括调制器和解调器。
在调制器模型中,我们生成数字信号,并将其转化为相位变化信号。
根据系统参数,我们生成相应频率的正弦波,并通过改变初始相位来实现调制。
然后,我们将调制信号通过信道传输到解调器。
在解调器模型中,我们接收到调制信号,并使用相关器来检测信号的相位变化。
根据相关结果,我们可以判断信号的相位,并将其转化为数字信息。
然后,我们可以将解调后的数字信息与原始数据进行比较,评估系统的性能。
进行仿真实验时,我们可以改变系统参数来研究其对系统性能的影响。
比如,我们可以改变信噪比,观察误码率的变化。
或者,我们可以改变数据速率,观察解调器的解调效果。
2psk的相干解调

2psk的相干解调2psk (二进制相移键控)是一种常见的数字调制技术,常用于无线通信系统中。
它的解调方式包括非相干解调和相干解调。
本篇文章将详细介绍2psk的相干解调。
相干解调是一种通过将接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位对齐来恢复原始信号的方法。
在2psk的相干解调中,我们需要一个与发送信号的相位和频率都相同的本地参考信号。
以下是2psk相干解调的基本步骤:1.接收端接收到经过信道传输的调制信号后,首先进行限幅处理,以削除信道中的噪声和干扰。
2.然后,接收端产生的本地参考信号与接收到的信号进行相位对齐,以恢复原始信号的相位。
3.最后,通过低通滤波器滤除高频分量,得到解调后的基带信号。
在实现过程中,我们需要注意以下几点:1.参考信号的频率和相位必须与发送信号完全一致,否则解调效果会大打折扣。
2.解调过程中产生的噪声可能会影响解调效果,因此需要进行一些降噪处理。
3.在进行相位对齐时,需要使用一些算法来实现精确的相位对齐。
相对于非相干解调,相干解调具有更高的解调性能,因此在某些情况下,如高速数据传输等场景中,更倾向于使用相干解调。
在无线通信系统中,2psk的相干解调可以实现以下优点:1.可以提供更高的解调性能,从而提高系统的传输效率。
2.可以更好地抵抗信道噪声和干扰,从而提高系统的可靠性。
3.由于需要产生本地参考信号,因此可以实现更好的同步性能,从而支持更高的数据传输速率。
然而,相干解调也有一些缺点:1.需要产生本地参考信号,因此需要更多的硬件资源。
2.对于多径信道和时变信道,相干解调的性能可能会下降。
3.相干解调的算法相对复杂,实现难度较大。
综上所述,2psk的相干解调是一种高性能的数字调制解调技术,适用于需要高传输速率和高可靠性的无线通信系统。
在实际应用中,我们需要根据系统的需求和硬件资源的限制来选择合适的解调方式。
二进制相移键控(2PSK)

n二进制相移键控(2PSK2PSK 言号的表达式在2PSK 中,通常用初始相位0和 分别表示二进制“1”和“ 0” 因此,2PSK 言号的时域表达式为S 2PSK (t)A COS (衣 n )因此,上式可以改写为由于两种码元的波形相同,极性相反,故 2PSK 信号可以表述为一个 双极性全占空矩形脉冲序列 与一个正弦载波的相乘:S 2PSK (t) ft COS c tf(t) a n g(t nT s )式中,n表示第n 个符号的绝对相位:0,发送“1”时 ,发送“0”时S 2PSK (t)A COS c t,概率为PA COS c t,概率为1 P式中:这里,g (t )是脉宽为二的单个矩形脉冲,而a n 的统计特性为:1, 概率为P 1,概率为1 P即发送二进制符号“1”时(a n 取+1), S 2PS (t )取0相位;发送二进制 符号“0”时(a n 取-1),S 2Ps 〈t )取 相位。
这种以载波的不同相键控法位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式, 称为二进制绝对相移方式。
2PSK 言号的调制模拟调制的方法WVX/单/双cos t180移相f(t)2PSK 言号的解调2PSK只能采用相干解调,因为发” 0”或发” 1”时,其采用相位变化携带信息。
具体地说:其振幅不变(无法提取不同的包络);频率也不变(无法用滤波器分开)。
S(t)d F器输出COS t b2PSK 的“倒n 现象”或“反向工作”(b)波形图中,假设相干载波的基准相位与 2PSK 信号的调制载波的基准 相位一致(通常默认为0相位)。
但是,由于在2PSK 信号的载波恢复 过程中存在着的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能 同相,也可能反相,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字 基带信号与发送的数字基带信号正好相反,即“1”变为“ 0”,“0”10 11 {an}------- — ---------------- ---------- t2PSK 信号「本地载波 —一—一x(t) 1 0 1 11'A1I/>V H1/v>IIIIIII_-----定时脉冲 抽样值{a n }定时脉冲 抽样值i o ri 1At{a n }(c)k t —t{a n } 2PSK 信号 本地载波z(t)—t变为“ 1”,判决器输出数字信号全部出错。
ASK、PSK、FSK

s(t) (b)
二进制振幅键控信号时间波型
开 关 电路
乘 法 器 e2ASK (t) s(t)
cos ct
e2ASK (t)
cos ct
(a) 模拟相乘
s(t)
(b) 数字键控
二进制振幅键控信号调制器原理框图
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)。图6 - 6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。
ak
1 011001
a
s(t)
t
b
s(t)
t
c
t
d
t
e
t
f
t
g 2FSK信 号
t
二进制移频键控信号的时间波形
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。
பைடு நூலகம்
振 荡 器1 f1
选 通 开关
基带信 号
反相器
相 加 器 e2FSK (t)
振 荡 器2 f2
选 通 开关
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。
2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s(t)通断变化, 所以又称为通断键控信号(OOK信号)。
1
0
1
1
0
0
1
s(t)
Tb
t
载 波 信号 t
2A SK信 号 t
2DPSK和2PSK性能分析

2DPSK和2PSK性能分析首先,我们先来了解一下2DPSK(二进制差分相移键控)。
2DPSK使用相位偏移来表示数字信息。
相位的变化决定了数字的0和1、在2DPSK 中,每个比特对应于两个相位:0对应于0度或者180度的相位,1对应于90度或者270度的相位。
这种调制方式可以通过改变相位来传输数字信息,相对比较简单。
然而,它对相位误差非常敏感,因为不同的相位之间的边界很容易出现混淆。
接下来让我们看看2PSK(二进制相移键控)。
2PSK使用相位的不同来表示0和1、具体来说,数字0对应于0度相位,数字1对应于180度相位。
2PSK与2DPSK相比,每个比特只有两个可能的相位,使得相位的变化更加简单,从而使调制和解调的过程更加容易。
然而,2PSK对信道噪声和干扰更加敏感,因为相位的变化较少,相对较难区分不同的数字。
在性能分析方面,我们通常使用误比特率(BER)来衡量调制方式的性能。
BER是指在接收端,接收到错误的比特数与发射的比特总数之比。
较低的BER意味着较高的性能。
对于2DPSK和2PSK,性能分析的关注点主要集中在误比特率和信噪比(SNR)之间的关系。
SNR是信号功率与噪声功率之比,是衡量信号质量的一个重要指标。
通常来说,随着SNR的增加,BER会降低,表示信号的可靠性提高。
对于2DPSK调制方式,当SNR较低时,BER会较高。
这是因为在低信噪比下,相位之间的边界容易混淆,从而导致误比特率提高。
然而,当SNR高于一定阈值时,BER会逐渐趋近于零,这表明2DPSK在高信噪比下具有较好的性能。
相比之下,2PSK调制方式在低噪声条件下表现较好。
因为2PSK的相位变化较少,相对较容易区分不同的数字。
因此,在低SNR条件下,2PSK的BER通常较低。
然而,随着SNR的降低,BER会逐渐增加,直到达到一些阈值。
这是因为在低信噪比下,相位较少的变化可能会导致错误的比特判断,从而造成误比特率的增加。
需要注意的是,2DPSK和2PSK都具有误差传播的特点。
- 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、"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、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)。
5.3.1 二进制相移键控(2PSK)1. 一般原理及实现方法绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中,通常用相位0和来分别表示“0”或“1”。
2PSK已调信号的时域表达式为(5-58)这里,与2ASK及2FSK时不同,为双极性数字基带信号,即(5-59)式中,是高度为1,宽度为的门函数;(5-60)因此,在某一个码元持续时间内观察时,有,或(5-61)当码元宽度为载波周期的整数倍时,2PSK信号的典型波形如图5-17所示。
图5-17 2PSK信号的典型波形2PSK信号的调制方框图如图5-18示。
图(a)是产生2PSK信号的模拟调制法框图;图(b)是产生2PSK信号的键控法框图。
图5-18 2PSK调制器框图就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对要求不同,因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
而就键控法来说,用数字基带信号控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。
2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调,其方框图如图5-19。
工作原理简要分析如下。
图5-19 2PSK信号接收系统方框图不考虑噪声时,带通滤波器输出可表示为(5-62)式中为2PSK信号某一码元的初相。
时,代表数字“0”;时,代表数字“1”。
与同步载波相乘后,输出为(5-63)经低通滤波器滤除高频分量,得解调器输出为(5-64)根据发端产生2PSK信号时(0或)代表数字信息(“1”或“0”)的规定,以及收端与的关系的特性,抽样判决器的判决准则为(5-65)其中为在抽样时刻的值。
2PSK接收系统各点波形如图5-20所示。
可见,2PSK信号相干解调的过程实际上是输入已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程,故常称为极性比较法解调。
由于2PSK信号实际上是以一个固定初相的末调载波为参考的,因此,解调时必须有与此同频同相的同步载波。
如果同步载波的相位发生变化,如0相位变为相位或相位变为0相位,则恢复的数字信息就会发生“0”变“1”或“1”变“0”,从而造成错误的恢复。
这种因为本地参考载波倒相,而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒”现象或“反向工作”现象。
绝对移相的主要缺点是容易产生相位模糊,造成反向工作。
这也是它实际应用较少的主要原因。
由于习惯上画波形时以正弦形式画图较方便,这与数学式常用余弦形式表示载波有些不一致,请读者看图时注意。
2. 2PSK信号的频谱和带宽比较式(5-58)和(5-1)可知,2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。
因此,求2PSK信号的功率谱密度时,也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。
2PSK信号的功率谱密度可以写成(5-66)其中基带数字信号的功率谱密度可按照4.1节中介绍的方法直接推出。
对于双极性NRZ码,引用4.1节例4.2的结果式(4-6),有(5-67)需要注意的是,该式是在双极性基带信号“0”、“1”等概()出现的条件下获得的,一般情况下,当时,中将含有直流分量。
将上式代入式(5-66),得(5-68)2PSK信号功率谱示意图如图5-21所示。
图5-21 2PSK信号的功率谱由图5-21可见:(1)当双极性基带信号以相等的概率()出现时,2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。
而一般情况下,2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。
其中,连续谱取决于数字基带信号经线性调制后的双边带谱,而离散谱则由载波分量确定。
(2)2PSK的连续谱部分与2ASK信号的连续谱基本相同(仅差一个常数因子)。
因此,2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同(5-69)(5-70)其中,为数字基带信号带宽。
这就表明,在数字调制中,2PSK(后面将会看到2DPSK也同样)的频谱特性与2ASK十分相似。
相位调制和频率调制一样,本质上是一种非线性调制,但在数字调相中,由于表征信息的相位变化只有有限的离散取值,因此,可以把相位变化归结为幅度变化。
这样一来,数字调相同线性调制的数字调幅就联系起来了,为此可以把数字调相信号当作线性调制信号来处理了。
但是不能把上述概念推广到所有调相信号中去。
3. 2PSK系统的抗噪声性能在最佳门限时,2PSK系统的误码率为(5-78)式中,为接收端带通滤波器输出端信噪比。
在大信噪比下,上式成为(5-79)5.3.2 二进制差分相移键控(2DPSK)1. 一般原理及实现方法二进制差分相移键控常简称为二相相对调相,记作2DPSK。
它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息,而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。
所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。
假设相对载波相位值用相位偏移表示,并规定数字信息序列与之间的关系为则按照该规定可画出2DPSK信号的波形如图5-24所示。
由于初始参考相位有两种可能,因此2DPSK信号的波形可以有两种(另一种相位完全相反,图中未画出)。
为便于比较,图中还给出了2PSK信号的波形。
由图5-24可以看出:(1)与2PSK的波形不同,2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号,而前后码元的相对相位才唯一确定信息符号。
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,则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。
这就避免了2PSK方式中的“倒”现象发生。
由于相对移相调制无“反问工作”问题,因此得到广泛的应用。
(2)单从波形上看,2DPSK与2PSK是无法分辩的,比如图5-24中2DPSK也可以是另一符号序列(见图中下部的序列,称为相对码,而将原符号序列称为绝对码)经绝对移相而形成的。
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作是把数字信息序列(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。
这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。
这里的相对码,就是4.1节中介绍的差分码,其是按相邻符号不变表示原数字信息“0”,相邻符号改变表示原数字信息“1”的规律由绝对码变换而来的。
绝对码和相对码是可以互相转换的这里,表示模二和。
使用模二加法器和延迟器(延迟一个码元宽度)可以实现上述转换,如图5-25(a)、(b)所示。
其中,图(a)是把绝对码变成相对码的方法,称其为差分编码器;图(b)是把相对码变为绝对码的方法,称其为差分译码器。
这里(5-83)与的关系由式(5-80)确定。
实现相对调相的最常用方法正是基于上述讨论而建立的,如图5-26所示。
首先对数字信号进行差分编码,即由绝对码表示变为相对码(差分码)表示,然后再进行2PSK调制(绝对调相)。
2PSK调制器可用前述的模拟法[如图5-26(a)],也可用键控法[如图5-26(b)]。
图5-26 2DPSK调制器框图2DPSK信号的解调有两种解调方式,一种是差分相干解调,另一种是相干解调-码变换法。
后者又称为极性比较-码变换法。
(1)相干解调-码变换法。
此法即是2PSK解调加差分译码,其方框图见图5-27。
2PSK解调器将输入的2DPSK信号还原成相对码,再由差分译码器(码反变换器)把相对码转换成绝对码,输出。
(2)差分相干解调法。
它是直接比较前后码元的相位差而构成的,故也称为相位比较法解调,其原理框图如图5-28(a)所示。
这种方法不需要码变换器,也不需要专门的相干载波发生器,因此设备比较简单、实用。
图中延时电路的输出起着参考载波的作用。
乘法器起着相位比较(鉴相)的作用。
图5-28(b)以数字序列=[1011001]为例,给出了2DPSK信号差分相干解调系统各点波形。
据此,极易分析其工作原理。
2. 2DPSK信号的频谱和带宽由前讨论可知,无论是2PSK还是2DPSK信号,就波形本身而言,它们都可以等效成双极性基带信号作用下的调幅信号,无非是一对倒相信号的序列。
因此,2DPSK和2PSK信号具有相同形式的表达式,所不同的是2PSK表达式中的是数字基带信号,2DPSK表达式中的是由数字基带信号变换而来的差分码数字信号。
据此,有以下结论:(1)2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱,如图5-21所示。
(2)2DPSK与2PSK信号带宽相同,是基带信号带宽的两倍,即(5-84)(3)2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同,为(5-85)3. 2DPSK系统的抗噪声性能(1)极性比较-码变换法解调时2DPSK系统的抗噪声性能2DPSK信号极性比较-码变换方式解调时的误码率为(5-89)当相对码的误码率时,式(5-88)可近似表示为(5-90)由此可见,码反变换器器总是使系统误码率增加,通常认为增加一倍。
(2)差分相干解调时2DPSK系统的抗噪声性能2DPSK信号差分相干解调系统性能分析模型如图5-31所示。
由图5-31可知,对2DPSK差分相干检测解调系统误码率的分析,由于存在着带通滤波器输出信号与其延迟的信号相乘的问题,因此需要同时考虑两个相邻的码元,分析过程较为复杂。
在此,我们仅给出如下结论:差分检测时2DPSK系统的最佳判决电平为(5-91)差分检测时2DPSK系统的误码率为(5-92式中,为接收端带通滤波器输出端信噪比。
式(5-92)表明,差分检测时2DPSK系统的误码率随输入信噪比的增加成指数规律下降。
4. 2PSK与2DPSK系统的比较综上讨论,不难得到:(1)检测这两种信号时判决器均可工作在最佳门限电平(零电平)。
(2)2DPSK系统的抗噪声性能不及2PSK系统。
(4)2PSK系统存在“反向工作”问题,而2DPSK系统不存在“反向工作”问题。
因此,实际应用中真正作为传输用的数字调相信号几乎都是DPSK信号。