数字带通传输系统

二进制数字调制

基本概念

调制方法：

• 模拟调制法：利用模拟调制的方法去实现数字式调制，
• 数字键控法：利用数字信号的离散取值特点，通过开关键控载波，从而实现数字调制。
  二(多)进制调制：指载波的幅度、频率或相位受调制后有两（M)种状态。

二进制振幅键控(2ASK)

时域信号表达式：

$ASK:\begin{cases} e_{2\mathrm{ASK}}\left( t \right) =s\left( t \right) \cos w_ct\\ s\left( t \right) =\sum_n{a_ng\left( t-nT_B \right)}\\ a_n=\begin{cases} +1 \quad \quad \text{概率为}P\\ 0 \quad \quad \text{概率为}1-P\\ \end{cases}\\ \end{cases}$

解调方法：

• 非相干解调(包络检波法）)
• 相干解调(同步检测法)
  

二进制频率键控(2FSK)

$FSK\text{：}\begin{cases} e_{2\mathrm{FSK}}\left( t \right) =\begin{cases} A\cos w_1t \quad \quad \text{发送}“1”\\ A\cos w_2t \quad \quad \text{发送}“0”\\ \end{cases}\\ \,\, =s_1\left( t \right) \cos w_1t+s_2\left( t \right) \cos w_2t\,\,\\ \begin{cases} s_1\left( t \right) =\sum_n{a_ng\left( t-nT_B \right)}\\ s_2\left( t \right) =\sum_n{\bar{a}_ng\left( t-nT_B \right)}\\ \end{cases}\\ a_n=\begin{cases} +1 \quad \quad \text{概率为}P\\ 0 \quad \quad \text{概率为}1-P\\ \end{cases}\\ \end{cases}$

二进制相位键控(2PSK,2DPSK)

$PSK\text{：}\begin{cases} e_{2\mathrm{PSK}}\left( t \right) =\begin{cases} A\cos w_ct \quad \quad \text{发送}“1”\\ -A\cos w_ct \quad \quad \text{发送}“-1”\\ \end{cases}\\ \,\, =s\left( t \right) \cos w_ct\\ s\left( t \right) =\sum_n{a_ng\left( t-nT_B \right)}\\ a_n=\begin{cases} +1 \quad \quad \text{概率为}P\\ -1 \quad \quad \text{概率为}1-P\\ \end{cases}\\ \end{cases}$

其中$s(t)$为双极性非归零码。
相干解调：

缺点：“倒$\pi$现象。克服方法：2DPSK

$\begin{cases} a_n=b_n\oplus b_{n-1}\\ b_n=a_n\oplus b_{n-1}\\ \end{cases}$

解调：

• 相干解调(码反变换)
  
• 差分相干解调(相位比较法)
  

多进制数字调制

多进制调制的目的：为了提高频带利用率，使一个码元携带多个信息