第六章数字信号的频带传输彭涛pengtao@bupt.edu.cnP16.1引言„数字信号的基带传输„举例：以太网„数字信号的频带传输„原因：很多信道是带通型的，不适合传输基带信号„举例：无线信道（卫星通信、移动通信），光纤信道（光纤通信）P26.1引言„3G技术的频谱分配（MII，2002年9月）GSM1800FDDGSM1800FDDTDDFDDSTTDDFDDSTTDD171017551785180518501880192019802010202521102170220023002400MHz„FDD(WCDMA&cdma2000)„1920MHz-1980MHz/2110MHz-2170MHz（核心）„1755MHz–1785MHz/1850MHz-1880MHz（补充）„所有在800MHz,900MHz,1800HMz上使用的2G频谱(GSM&CDMA)均为3GFDD扩展频谱„TDD(TD-SCDMA)„1880MHz-1920MHz/2010MHz-2025MHz（核心）„2300MHz-2400MHz（补充）P36.1引言„数字信号频带传输系统m(t)数字调e0(t)发滤波器频带收滤波器数字m(t)制器BPF信道BPF解调噪声„基带传输的基本理论同样适用于频带传输P46.1引言„数字调制„数字信号通过正弦载波调制成频带信号„数字信号控制正弦载波的某个参量„键控信号：对载波参量的离散调制„数字调制的分类P56.1引言„所调制的载波参量„振幅键控（ASK），频率键控（FSK），相位键控（PSK），正交幅度调制（QAM）„进制„二进制数字调制K„多进制数字调制（M=2）P66.1引言„线性„线性调制：满足叠加原理（ASK，PSK，QAM，相位不连续的FSK）„非线性调制：不满足叠加原理（MSK，GMSK，相位连续的FSK）sm(f)AM、ASKm(f)线性调制s(f)mFM、PM、FSK非线性调制P76.1引言„记忆„有记忆调制：信号波型映射受前面码元发送波型的约束（MSK，GMSK，相位连续的FSK）„无记忆调制：与前面波型无任何约束关系P86.1引言„本章内容„二进制数字调制„四进制移相键控„M进制数字调制„（研究频带利用率（有效性）、误码率（可靠性））P96.2二进制数字信号的正弦型载波调制„主要内容„二进制启闭键控（OOK，属于2ASK）„二进制移频键控（2FSK）„二进制移相键控（2PSK或BPSK）„2PSK的载波同步„差分移相键控（DPSK）P106.2.1二进制启闭键控（OOK）„OOK（On-OffKeying）：用单极性不归零码控制正弦载波的开启与关闭„实现非常简单„Morse码的无线电传输（比模拟调制更早）„光纤通信„抗噪声性能不好„卫星通信、移动通信、数字微波不采用这种调制方式P116.2.1二进制启闭键控（OOK）Acosωt„OOK信号产生框图c∞∑anδ(t−nTb)n=−∞脉冲成型低Sook(t)通滤波器∞a取值为b(t)=ag(t−nT)n∑nTb1或0n=−∞gT(t)∞⎧10≤≤tTbSook(t)=A[∑angT(t−nTb)]cosωct∃=gtT()⎨n=−∞⎩0ttT≤≥0,b⎧st1()=AcosωctStook()=⎨0≤≤tTb⎩st2()=0P126.2.1二进制启闭键控（OOK）bt()1011001tTb载波信号tOOK信号tP13启闭键控6.2.1二进制启闭键控（名字的由来OOK）sOOK()tcosωc(t)sOOK()tbt()bt()单极性的随机cosωc(t)矩形脉冲序列⎧st1()=Acosωct传号StOOK()=⎨0≤tT≤空号b⎩st2()=0P146.2.1二进制启闭键控（OOK）„OOK信号的功率谱密度„证明s(t)=sook(t)是广义循环平稳过程„求s(t)的平均功率谱密度„分析OOK信号平均功率谱密度的特点P156.2.1二进制启闭键控（OOK）„证明s(t)=sook(t)是广义循环平稳过程s(t)=Ab(t)cosωctRs(,tt+=τ)Est[()⋅st(+τ)]2=⋅+⋅⋅+AEbt[()bt(τωω