通信原理第十六讲(第6章)讲解
49页1、通 信 原 理 课 程 教 学,讲授:伍宗富,2019年11月12日星期二,湖南文理学院电气与信息工程学院,主要内容: 数字调制系统的组成框图 三大类数字调制方法 各种接收系统的原理 抗噪声性能的分析方法,重点: 数字调制系统的组成框图 各种已调信号的性能和参数计算 各种接收系统的差别 信噪比公式,第6章 数字带通传输系统,6.1 引 言,6.2 二进制数字调制原理,6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能,6.4 二进制数字调制系统的性能比较,第6章 数字带通传输系统,6.5 多进制数字调制系统,6.6 改进的数字调制方式,第 十六 讲 二进制数字调制与解调原理,应用举例,6.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.3 二进制数字调制系统的性能比较,6.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能,6.2.1 2ASK 系统的抗噪声性能,6.2.2 2FSK 系统的抗噪性能,6.2.3 2PSK 及 2DPSK 系统的抗噪性能,6.2.1 2ASK系统的抗噪声性能,6.2.1.1 接收信号描述,6.2.1.2 非相干接收系统,6.2.1.3 相干接收系统,分析:一个码元宽度Ts的信号,发送信号
2、ST ( t ) =,UT ( t ) = Acosc t 0 t Ts 发 “1 ”, 接收信号,6.2.1.1 接收信号描述,0 其它 发 “0 ”, yi( t ) 是 正弦波窄带高斯过程 。包络服从广义瑞利分布,yi( t ) + ni( t ) =,(包络检波法),6.2.1.2 非相干接收系统,yi( t ) + ni( t ),发 “1 ”,发 “0 ”,是包络检波器的输出,为随机信号,令 最佳判决门限为 ,满足, 误码形式为 P(10)、 P(01),pe0 = P(01) = P( v ),则 pe1= P(10) = P( v ), 系统总误码率: Pe= p( 1 ) pe1 + p( 0 ) pe0,误码率推导,最佳判决门限,误码率与信噪比,定义: Q 函数,零阶修正贝塞尔函数,带通滤波器的输出信噪比,定义: 归一化门限值,结论:Pe 的大小取决于、b0,确定最佳门限电压 、,方程两边同取自然对数,化简,同理:,带通滤波器的输出信噪比,实际工作情况:在实际工作中,系统总是工作在大信噪比的情况下,因此最佳门限应取,即,此时系统的总误码率为:,当r 时,上式的下界为
3、:,6.2.1.3 相干接收系统,2 fs, 总误码率,Pe = p(1) pe1 + p(0) pe0,当 为最佳门限、,例子,(设 ),例:已知2ASK 的码元速率 RB= 4.810 6 波特,解调器输入信号的幅度a = 1 mv,信道加性噪声的单边功率谱密度为 n0=210-15 W/Hz , 试求: 1)包络检波的误码率 2)同步检波的误码率,解:, Rb = RB = 4.810 6 bit/s, 带通滤波器的带宽 B = 2RB = 9.610 6 ( Hz ), 带通的输出噪声功率n2 = n0 B = 1.9210 - 8 ( W ), 解调器的输入信噪比, 此系统为大信噪比工作,1)包络检波,2)同步检波,6.2.2 2FSK系统的抗噪声性能,6.2.2.1 非相干接收系统,6.2.2.2 相干接收系统,(包络检波法),6.2.2.1 非相干接收系统,发 “1 ” :上支路输出为, 一路 2FSK 信号是两路 2ASK 信号的合成,下支路输出为,其中:,发 “0 ” :上支路输出为,下支路输出为, 与 2ASK 信号分析相似,(噪声),发“ 1 ” 错判, 2FSK
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