从信号传输质量来看,数字系统优于模拟系统。
由于数字基带信号的频谱包含低频成分,而许多重要的通信信道是带通型的,比如无线信道和许多有线信道,这时需要调制成数字频带信号。
数字调制与模拟调制原理基本相似,有调幅、调频、调相三种形式。
数字调制信号分为二进制和多进制两大类。
二进制数字调制与解调:
调制:
二进制振幅键控(2ASK),又称幅移键控
传号“1”---------载波有振幅
空号“0”---------载波振幅为零
2ASK的功率谱密度
调制:模拟相乘法、数字键控法
二进制频移键控(2FSK)
传号“1”----载波频率f1
空号“0”----载波频率f2
实现过程中又分为相位不连续及相位连续两种频移键控信号。
2FSK信号的功率谱密度:
2FSK两个信号波形之间的相互系数
以下引入互相关系数描述2FSK信号的数学特征。
定义:两个信号s1(t)、s0(t)间互相关系数ρ
二进制相移键控(2PSK和2DPSK)
PSK又称移相键控;
DPSK又称差分相移键控或相对相移键控。
二进制:2PSK和2DPSK
四进制:QPSK和QDPSK
M进制:MPSK和MDPSK
2PSK和2DPSK信号的相位及波形关系。
相移键控信号的功率谱密度
解调:
2ASK的解调:二进制数字解调方法:非相干解调、相干解调和匹配滤波器。
采用不同解调方案的其抗噪性能有所不同,接收系统模型:
非相干解调模型:
相干解调模型:
匹配滤波器:
经过匹配滤波后,保证在抽样时刻t0,y0(t)的瞬时功率和n0(t)的瞬时功率之比最大
2FSK解调:相干解调、非相干解调(包络检波法、过零检测法、)
包络检波法---
过零检测法----
相干解调-----
匹配滤波器解调:
2PSK和2DPSK的解调
2PSK信号的解调方法:两种-----相干解调和匹配滤波器
2DPSK信号的解调方法:三种-----非相干解调、相干解调和匹配滤波器。
2DPSK的非相干解调:差分相干解调
2DPSK的相干解调:(极性比较法-码变换法)
2PSK的相干解调(极性比较法)
2PSK的匹配滤波器解调:
更加具体的分析可自行查找,此处仅总结调制于解调的基本思路。