基于MATLAB的通信原理仿真实验平台 - 图文

基于MATLAB的通信原理实验仿真平台

图3.3-11

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3.4 数字信号的调制传输

3.4.1 二进制数字调制原理

1. 二进制幅度键控（2ASK）

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在两个电平之间装换。2ASK是利用单极性非归零码表示的基带信号去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。

一般情况下，调制信号是有一定波形形状的二进制脉冲序列，可表示为：

B?t???ang?t?nTs?

n二进制幅度键控（2ASK）的一般时域表达式为：

??S2ASK?t????ang?t?nTs??cos?ct

?n?Ts为调制时间间隔；g(t)为单个脉冲信号的时间波形；an是第n个码元的电平值，

为?1，出现概率P可表示为： anan??为-P?0，出现概率12ASK的调制器可有一个相乘器来实现，如图3.4-1所示。

基带信号 已调信号

载波Acos?c

图3.4-1

2ASK的解调有包络检波和相干解调两种方式。 2ASK信号包络检波的原理框图如图3.4-2所示。

图3.4-2

2ASK信号想干解调原理框图如图3.4-3所示。

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图3.4-3

由于2ASK信号的相干解调需要在接收端产生一个与载波信号相同的本地载波，设备较为复杂所以在ASK系统中很少使用。

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对应载波频率f1,0对应载波频率f2。2FSK如同两个不同频率交替发送的ASK信号，因此2FSK信号的时域波形表达式为：

????S2FSK?t????ang?t?nTS??cos?1t???ang?t?nTS??cos?2t

?n??n?其中?1?2?f1，?2?2?f2，an是an的反码。

?1，出现概率为P?1，概率为P an?? an??1-P?0，出现概率为?,0，概率为1-P2FSK信号的产生如图3.4-4。

图3.4-4

2FSK信号的解调有多种解调方法，这里只介绍其包络检波法和相关解调这两种方法，其原理框图如下图3.4-5（a）、（b）所示：

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（a）

(b) 图3.4-5

3. 二进制相移键控（2PSK）

2PSK是用二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相位通常相隔π（rad），例如可以用相位π和0来分别表示二进制1和0，因此这种调制也称为二相相移键控。2PSK信号的时域表达式为：

??S2PSK?t????ang?t?nTS??cos?ct

?n???1，概率为P这里an的取值为双极性数字，即an??

1-P?-1，概率为2PSK信号的可以产生可以采用相乘器，也可采用相位选择器，其原理图分

别如下图3.4-6中（a）、(b)所示：

图3.4-6

2PSK信号的功率谱中无载波分量，所以必须采用相干解调的方式。2PSK信号相干解调的原理框图如下图3.4-7所示：

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