“通信原理”教案
课程名称：通信原理
教材：通信原理，樊昌信等，国防工业出版社（第五版）
授课方式：多媒体教学
目录
6.1引言 (51)
6.2.1二进制幅度键控（2ASK） (51)
1、调制原理 (51)
2、解调 (52)
3、频谱特性 (52)
6.2.2 二进制频移键控（2FSK） (53)
1、2FSK调制原理 (53)
3、频谱特性 (55)
6.2.3 二进制相移键控（2PSK及2DPSK） (56)
1、二进制相移键控2PSK (56)
2、二进制差分相移键控（2DPSK） (56)
3、2PSK、2DPSK信号解调 (58)
4、二进制相移键控信号频谱 (59)
6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能 (59)
6.3.1二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能 (59)
1．包络检波法的系统性能 (59)
2．同步检测法的系统性能 (61)
6.3.2二进制移频键控(2FSK)系统的抗噪性能 (63)
1、包络检波法 (63)
2、同步检测法 (64)
6.3.3二进制移相键控系统的抗噪声性能 (66)
1．同步检测系统抗噪声性能 (66)
2、2DPSK差分检测系统的抗噪声性能 (67)
6.4二进制数字调制系统的性能比较 (70)
1、频带宽度 (70)
2、误码率 (70)
3、对信道特性变化的敏感性 (70)
4、设备的复杂程度 (70)
第六章 正弦载波数字调制系统
光盘封套教学内容：
1． 二进制数字调制系统的疾病原理； 2． 2ASK 系统及其抗噪声性能； 3． 2PSK 系统及其抗噪声性能； 4． 以上系统的性能比较； 教学目标（8学时）：
¾ 掌握二进制数字调制系统的疾病原理； ¾ 掌握2ASK 系统及其抗噪声性能； ¾ 掌握2PSK 系统及其抗噪声性能；
¾ 掌握基带传输系统抗噪声性能的分析方法；
6.1引言
将数字消息变换为相应的数字信号，以适合在带通型信道中传送。因此，需要用数字信号对载波进行调制，已调信号是高频的窄带信号，即已调信号的带宽远远小于载波的频率。
方法：用数字消息控制载波的一个或几个参数。常用的载波信号为正弦信号，其中A 为载波的振幅，为载波的角频率，为载波的初始相位。
幅度键控(ASK)：用数字消息控制载波的振幅A。（Amplitude Shift Keying） 移频键控(FSK)：用数字消息控制载波的(角)频率。 移相键控(PSK)：用数字消息控制载波的相位 。 三种基本信号形式如左图－。（courseware）
数字调制的过程就象用数字信息去控制开关一样，从几个具有不同参量的独立振荡
源中选择所需参量，所以把数字调制称为“键控．．”。 数字消息的状态(取值)是离散的，可数的(有限的)，相应的数字已调信号的可取形式也
是离散的。可分为二进制数字调制和多进制数字调制。
6.2二进制数字调制原理
6.2.1二进制幅度键控（2ASK ） 1、调制原理
在幅度键控中载波幅度随着调制信号而变化，也就是载波的幅度随着数字信号1和0
在两个电平之间转换。二进制幅度键控中最简单的形式称为通．-．断键控．．．（OOK ），即载波在数字信号1或0的控制下通或断。
一般时域表达式．．．．．．．
为 ())11.7(cos )(cos )(−⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡−==∑t
nT t g a t t s t s c n s n c ASK ωω
()t g 是脉宽为的矩形脉冲，二进制数字信息
s T ⎩⎨⎧−=P
P
a n 1,0,1出现概率为出现概率为二进制幅度键控信号的产生方式有两种：模拟幅度调制法和键控方法。如图6.2-1。
2、解调
OOK 信号有两种基本解调方法：非相干解调．．．．．(包络检测)和相干解调．．．．
，如图6.2-2。
图6.2-2 OOK 信号的接收系统框图
与AM 解调类似，区别在于最后增加了一个抽样判决器，目的在于提高接收机性能，恢复原数字信号。
3、频谱特性
幅度键控信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，其频谱宽度是二进制基带信号的2倍。
若二进制序列功率谱密度为，由式(6.2-1)可得2ASK 信号的()t s )(f P s 功率谱密度．．．．．
)31.7()]()([4
1
)(2−−++=
c s c s ASK f f P f f P f P
根据5.2.2节数字基带信号功率谱的分析和教材5.2-27式可知，当()t g 为单极性矩形脉冲，且()()2
1
10=
=P P 时， )(4
1
)(4)(2f fT S T f P s a s s δπ+=
所以，2ASK 信号的功率谱密度．．．．．
为
浏阳霉素
()()()[]
简易信号发生器
()()[])
51.7(16
1
162
22−−δ++δ+−π++π=
c c s c a s c a s ASK f f f f T f f S T f f S T f P
图6.2-3
给出OOK 信号的功率谱示意图。
图6.2-3 OOK 信号的功率谱密度示意图
止推垫圈()f P ASK 2以载波为中心频率，在功率谱密度的第一过零点之间集中了信号的主要功
率，因此通常取第一对过零点的带宽作为传输带宽，称之为c ω谱零点带宽．．．．．
。 可见，OOK 信号的带宽是码元速率的2倍，是基带脉冲波形带宽的两倍。
6.2.2 二进制频移键控（2FSK ）
频移键控．．．．
是利用载波的频率变化来传递数字信息。在二进制情况下，1对应于载波频率，0对应于载波频率。
1c f 2c f 1、2FSK 调制原理
已调信号的时域表达式可表示为
)61.7(cos )(cos )()(212−ω⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡−+ω⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=∑∑t
www.hgncnT t g a t nT t g a t s c n s n c n s n FSK
这里，n n c c c c a a f f 是,2,22211π=ωπ=ω的反码，n n a a 和可表示为防辐射面料
⎩⎨⎧−=⎩⎨
⎧−=P
P a P P
a n n 1,0,1,1,1,0概率为概率为概率为概率为
二进制频移键控信号的产生及波形如图6.2-4。
图6.2-4 频移键控信号的产生及波形
2、2FSK信号的解调
(1) 常用解调方法
2FSK信号的解调也有非相干
．．两种。如图6.2-5，其原理和 ASK信号的解调相同。
．．．和相干
图6.2-5 2FSK信号的非相干和相干解调
（用具体的各点波形来说明非相干解调的原理。）不同的是这里抽样判决器是判断哪个输入样值大的，所以不需要专门设置门限电平。（corseware）
（2）过零检测法
图6.2-7 过零检测的方框图及各点波形
过零点检测法
．．．．．．是一种常用而简便的解调方法。原理框图及各点波形如图7.1-6所示。
（3）差分检波法
该方法是基于输入信号与其延迟τ的信号相比较，信道上的延迟失真将同时影响相邻信号，故不影响最终的鉴频效果。(自学)
