第5章数字信号的频带传输5.1二进制数字幅度调制2ASK信号可表示为：s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列：2ASK信号的产生方法（调制方法）2ASK信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法。5.1.22ASK信号的功率谱及带宽一个2ASK信号可以表示成：设：调制信号的功率谱为Ps(f)，则已调信号的功率谱为Pe(f)：带宽为：频带利用率为：2024/10/35.1.32ASK系统的抗噪声性能假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均值为0、方差为；接收的信号为：1.包络检测时2ASK系统的误码率其接收带通滤波器BPF的输出为：经包络检波器检测，输出包络信号：发“1”时，BPF输出包络的抽样值的一维概率密度函数服从莱斯分布；而发“0”时，BPF输出包络的抽样值的一维概率密度函数服从瑞利分布。存在两种错判的可能性：一是发送的码元为“1”时，错判为“0”，其概率记为；二是发送的码元为“0”时，错判为“l”，其概率记为。则系统的总误码率为：不难看出，当时，该阴影面积之和最小，即误码率最低。称此使误码率获最小值的门限为最佳门限，其值为。系统的误码率近似为：其中表示信噪比。2.相干解调时2ASK系统的误码率其接收带通滤波器BPF的输出为：取本地载波，则乘法器输出，在抽样判决器输入端得到：x(t)值的一维概率密度为：不难看出，最佳判决门限为：可以证明，这时系统的误码率为：当信噪比远大于1时，上式近似为：在大信噪比情况下，2ASK信号相干解调时的误码率总是低于包络检波时的误码率，即相干解调2ASK系统的抗噪声性能优于非相干解调系统。注意例题。5.2二进制数字频率调制根据2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式可以表示为：其中：初相位可以是不连续，也可以是连续的；2024/10/35.2.22FSK信号的解调数字调频信号的解调方法很多，如鉴频法、相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。包络检波法2.相干检测法3.过零检测法4.差分检测法角频率频移有两种取值，乘法器输出为：合理的选取延迟，使得此时输出电压与角频偏呈线性关系，实现近似线性的频幅转换特性，这正是鉴频特性所要求的。针对的两种取值，经抽样判决器可检测出“1”和“0”。5.2.32FSK信号的功率谱及带宽2FSK信号可视为两个2ASK信号的合成：则2FSK信号功率谱为两个2ASK功率谱之和。分析上图可见：（1）2FSK信号的功率谱与2ASK信号的功率谱相似，由离散谱和连续谱两部分组成。（2）连续谱的形状随着的大小而异。出现双峰；出现单峰。（3）2FSK信号的频带宽度为5.2.42FSK系统的抗噪声性能1.同步检测法的系统性能发送端产生的2FSK信号可表示为：接收机收入端合成波形为：接收端上、下支路两个带通滤波器BPF1、BPF2的输出波形分别为：考虑到这里的噪声为窄带高斯噪声则：发送“1”符号，则上下支路低通滤波器输出分别为：将造成发送“1”码而错判为“0”码，错误概率为：其一维概率密度函数可表示为：同理可得，发送“0”符号而错判为“1”符号的概率为2.包络检波法的系统性能经计算2FSK信号采用包络检波法解调时系统的误码率为：（1）在输入信号信噪比一定时，相干解调的误码率小于非相干解调的误码率；当系统的误码率一定时，相干解调比非相干解调对输入信号的信噪比要求低。（2）相干解调时，需要插入两个相干载波，电路较为复杂。见例题5.25.3二进制数字相位调制2PSK信号的典型波形如图所示：2PSK信号的调制方框图如图所示：2PSK信号的解调：不考虑噪声时，带通滤波器输出可表示为：2PSK接收系统各点波形如图所示：2.2PSK信号的频谱和带宽2PSK信号的功率谱密度可以写成：对于双极性NRZ码，由于不存在直流成分，因此，2PSK信号功率谱示意图如图5-21所示：因此，2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同。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。为此可以把数字调相信号当作线性调制信号来处理了。3.2PSK系统的抗噪声性能2PSK信号相干解调系统模型如图所示：经信道传输，接收端输入信号为：经带通滤波器输出：与本地载波相乘后，经低通滤波器滤除高频分量，在抽样判决器输入端得到：2024/10/32PSK系统的最佳判决门限电平为：在最佳门限时，2PSK系统的误码率为：在大信噪比下，上式成为：5.3.2二进制差分相移键控（2DPSK）1.一般原理及实现方法它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用本码元与前一码元相位之差来