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1、8.4二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制(2PSK和2DPSK)8.4.1二進(jìn)制相移鍵控(2PSK1.2PSK的一般原理及實(shí)現(xiàn)方法絕對(duì)相移是利用載波的相位(指初相)直接表示數(shù)字信號(hào)的相移方式。二進(jìn)制相移鍵控中,通常用相位0和表小“0“1:2PSK已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為(8-20)來(lái)分別這里,為雙極性數(shù)字基帶信號(hào),即與2ASK及2FSK時(shí)不同,(8-21)是高度為1,寬度為的門函數(shù);(8-22)因此,在某一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間察時(shí),有內(nèi)觀(8-23)當(dāng)碼元寬度為載波周期的整數(shù)倍時(shí),2PSK信號(hào)的典型波形如圖8-11所示圖8-112PSK信號(hào)的典型波形2PSK信號(hào)的調(diào)制方框圖如圖8-12示。圖(a)是產(chǎn)生2PSK信號(hào)的

2、模擬調(diào)制法框圖;圖(b)是產(chǎn)生2PSK信號(hào)的鍵控法框圖。圖8-122PSK調(diào)制器框圖就模擬調(diào)制法而言,與產(chǎn)生2ASK信號(hào)的方法比較,只是對(duì)要求不同,因此2PSK信號(hào)可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的DSB調(diào)幅信號(hào)。而就鍵控法來(lái)說(shuō),用數(shù)字基帶信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電路,選擇不同相位的載波輸出,這時(shí)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號(hào)均可。2PSK信號(hào)屆于DSB信號(hào),它的解調(diào),不再能采用包絡(luò)檢測(cè)的方法,只能進(jìn)行相十解調(diào),其方框圖如圖8-13。工作原理簡(jiǎn)要分析如下圖8-132PSK信號(hào)接收系統(tǒng)方框圖不考慮噪聲時(shí),帶通濾波器輸出可表示為式中為2PSK信號(hào)某一碼元的初(8-24)相。時(shí),代表數(shù)字“0”;時(shí),代表

3、數(shù)字“T;與同步載波相乘后,輸出為(8-25)經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量,得解調(diào)器輸出為(8-26)根據(jù)發(fā)端產(chǎn)生2PSK信號(hào)時(shí))代表數(shù)字信息(“1或“0的規(guī)定,(0或的關(guān)系的特性,抽樣判決器的判決準(zhǔn)則在抽樣時(shí)刻的值2PSK接收系統(tǒng)各點(diǎn)波形如圖8-14所示。3I0I口1 WWW?WWW?o o: :QuQu1AM/1AM/W宅時(shí)網(wǎng)/$*L L十LLLL圖8-142PSK解調(diào)各點(diǎn)波形可見(jiàn),2PSK信號(hào)相干解調(diào)的過(guò)程實(shí)際上是輸入已調(diào)信號(hào)與本地載波信號(hào)進(jìn)行極性比較的過(guò)程,故常稱為極性比較法解調(diào)。由丁2PSK信號(hào)實(shí)際上是以一個(gè)固定初相的末調(diào)載波為參考的,因此,解調(diào)時(shí)必須有與此同頻同相的同步載波。如果同步載

4、波的相位發(fā)生變化,如0相位變相位變?yōu)?相位,則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生“咬“1或“1變“0;從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。這種因?yàn)楸镜貐⒖驾d波倒相,而在接收端發(fā)生錯(cuò)誤恢復(fù)的現(xiàn)象稱為“倒”現(xiàn)象或反向工作”現(xiàn)象。絕對(duì)移相的主要缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生相位模糊,造成反向工作。由于習(xí)慣上畫波形時(shí)以正弦形式畫圖較方便,這與數(shù)學(xué)式常用余弦形式表示載波有些不一致,請(qǐng)同學(xué)們看圖時(shí)注意。2.2PSK信號(hào)的頻譜和帶寬比較式(8-20)和(8-1)可知,2PSK信號(hào)與2ASK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式在形式上是完全相同的,所不同的只是兩者基帶信號(hào)的構(gòu)成,一個(gè)由雙極性NRZ碼組成,另一個(gè)由單極性NRZ碼組成。因此,求2PSK信號(hào)的功率譜密度時(shí),也可

5、采用與求2ASK信號(hào)功率譜密度相同的方法。2PSK信號(hào)的功率譜密度可以寫成其中基帶數(shù)字信號(hào)(8-29)的功率譜密度可按照7.2節(jié)中介紹的方法直接推出對(duì)于雙極性NRZ碼,弓|用7.2節(jié)例7.2的結(jié)果,有(8-30)需要注意的是,該式是在雙極性基帶信號(hào)“0”、“1”等概)出現(xiàn)的條件下獲得的,一般情況下,中將含有直流分量將上式代入式(8-29),得(8-31)2PSK信號(hào)功率譜示意圖如圖8-15所示圖8-152PSK信號(hào)的功率譜當(dāng)雙極性基帶信號(hào)以相等的概率()出現(xiàn)時(shí),2PSK信號(hào)的功率譜僅由連續(xù)譜組成。而一般情況下,2PSK信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。其中,連續(xù)譜取決于數(shù)字基帶信號(hào)性調(diào)制

6、后的雙邊帶譜,而離散譜則由載波分量確定。(2)2PSK的連續(xù)譜部分與2ASK信號(hào)的連續(xù)譜基本相同(僅差一個(gè)常數(shù)因子)。因此,2PSK信號(hào)的帶寬、頻帶利用率也與2ASK信號(hào)的相同經(jīng)線(8-32)其中,(8-31)為數(shù)字基帶信號(hào)帶寬。這就表明,在數(shù)字調(diào)制中,2PSK(后面將會(huì)看到2DPSK也同樣)的頻譜特性與2ASK十分相似。相位調(diào)制和頻率調(diào)制一樣,本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制,但在數(shù)字調(diào)相中,由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值,因此,可以把相位變化歸結(jié)為幅度變化。這樣一來(lái),數(shù)字調(diào)相同線性調(diào)制的數(shù)字調(diào)幅就聯(lián)系起來(lái)了,為此可以把數(shù)字調(diào)相信號(hào)當(dāng)作線性調(diào)制信號(hào)來(lái)處理了。但是不能把上述概念推廣到所有調(diào)相信

7、號(hào)中去。8.4.2二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK1.一般原理及實(shí)現(xiàn)方法二進(jìn)制差分相移鍵控常簡(jiǎn)稱為二相相對(duì)調(diào)相,記作2DPSK。它不是利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值傳送數(shù)字信息,而是用前后碼元的相對(duì)載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對(duì)載波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。假設(shè)相對(duì)載波相位值用相位偏移表示,并規(guī)定數(shù)字信息序列與系為錐對(duì)酹跖 1 111oFT11o03t0相對(duì)兇 UkU11011UkU11011】。圖8-162DPSK的波形則按照該規(guī)定可畫出2DPSK信號(hào)的波形如圖8-16所示。由丁初始參考相位有兩種可能,因此2DPSK信號(hào)的波形可以有兩種(另一種相位完全相反,圖中未畫出)。為便丁比較,圖中

8、還給出了2PSK信號(hào)的波形。之間的關(guān)(1)與2PSK的波形不同,2DPSK波形的同一相位并不對(duì)應(yīng)相同的數(shù)字信息符號(hào),而前后碼元的相對(duì)相位才唯一確定信息符號(hào)。這說(shuō)明解調(diào)2DPSK信號(hào)時(shí),并不依賴于某一固定的載波相位參考值,只要前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系不破壞,則鑒別這個(gè)相位關(guān)系就可正確恢復(fù)數(shù)字信息。這就避免了2PSK方式中的倒”現(xiàn)象發(fā)生。由于相對(duì)移相調(diào)制無(wú)反問(wèn)工作”問(wèn)題,因此得到廣泛的應(yīng)用。(2)單從波形上看,2DPSK與2PSK是無(wú)法分辯的, 比如圖8-16中2DPSK也可以是另一符號(hào)序列(見(jiàn)圖中下部的序列,稱為相對(duì)碼,而將原符號(hào)序列稱為絕對(duì)碼)經(jīng)絕對(duì)移相而形成的。這說(shuō)明,一方面,只有已知移相鍵控

9、方式是絕對(duì)的還是相對(duì)的,才能正確判定原信息;另一方面,相對(duì)移相信號(hào)可以看作是把數(shù)字信息序列(絕對(duì)碼)變換成相對(duì)碼,然后再根據(jù)相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)移相而形成。這就為2DPSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)指出了一種借助絕對(duì)移相途徑實(shí)現(xiàn)的方法。這里的相對(duì)碼,就是4.1節(jié)中介紹的差分碼,其是按相鄰符號(hào)不變表示原數(shù)字信息“0;相鄰符號(hào)改變表示原數(shù)字信息“1的規(guī)律由絕對(duì)碼變換而來(lái)的。是可以互相轉(zhuǎn)換的,其轉(zhuǎn)換關(guān)系為(8-32)(8-33)表示模二和。使用模二加法這里,器和延遲器(延遲一個(gè)碼元寬度)可以實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換,如圖8-17(a)、(b)所示。其中,圖(a)是把絕對(duì)碼變成相對(duì)碼的方法,稱其為差分編碼器;圖(b)是把相對(duì)碼變

10、為絕對(duì)碼的方法,稱其為差分譯碼器。圖8-17絕對(duì)碼和相對(duì)碼的相互轉(zhuǎn)換由以上討論可知,相對(duì)相移本質(zhì)上就是對(duì)由絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換而來(lái)的差分碼的數(shù)字信號(hào)序列的絕對(duì)相移。那么,2DPSK信號(hào)的表達(dá)式與2PSK的形式(8-20)應(yīng)完全相同,所不同的只是此時(shí)式中的信號(hào)表示的是差分碼數(shù)字序歹0。即(8-34)這里(8-35)實(shí)現(xiàn)相對(duì)調(diào)相的最常用方法正是基于上述討論而建立的,如圖8-18所示。首先對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行差分編碼,即由絕對(duì)碼表示變?yōu)橄鄬?duì)碼(差分碼)表示,然后再進(jìn)行2PSK調(diào)制(絕對(duì)調(diào)相)。2PSK調(diào)制器可用前述的模擬法如圖8-18(a),也可用鍵控法如圖8-18(b)。圖8-182DPSK調(diào)制器框圖2DPSK信

11、號(hào)的解調(diào)有兩種解調(diào)方式,一種是差分相十解調(diào),另一種是相十解調(diào)-碼變換法。后者乂稱為極性比較-碼變換法。(1)相十解調(diào)-碼變換法。此法即是2PSK解調(diào)加差分譯碼,其方框圖見(jiàn)圖8-19。2PSK解調(diào)器將輸入的2DPSK信號(hào)還原成相對(duì)碼,再由差分譯碼器(碼反變換器)把相對(duì)碼轉(zhuǎn)換成絕對(duì)碼,輸出圖8-19相干解調(diào)-碼變換法解調(diào)2DPSK框圖(2)差分相干解調(diào)法。它是直接比較前后碼元的相位差而構(gòu)成的,故也稱為相位比較法解調(diào),其原理框圖如圖8-20(a)所示a)10110011011001眼/AA/VA/WVV,腿VVuv定時(shí)脈沖#4*-個(gè)+中樣伉I、判別規(guī)則;正tttr1負(fù)一T波形囹冷)心定時(shí)ub酥沖o框

12、囹圖8-202DPSK差分相十解調(diào)框圖及其各點(diǎn)波形這種方法不需要碼變換器,也不需要專門的相十載波發(fā)生器,因此設(shè)備比較簡(jiǎn)單、實(shí)用。圖中延時(shí)電路的輸出起著參考載波的作用。乘法器起著相位比較(鑒相)的作用。圖8-20(b)以數(shù)字序列=1011001為例,給出了2DPSK信號(hào)差分相十解調(diào)系統(tǒng)各點(diǎn)波形。據(jù)此,極易分析其工作原理。2. 2DPSK信號(hào)的頻譜和帶寬由前討論可知,無(wú)論是2PSK還是2DPSK信號(hào),就波形本身而言,它們都可以等效成雙極性基帶信號(hào)作用下的調(diào)幅信號(hào),無(wú)非是一對(duì)倒相信號(hào)的序列。因此,2DPSK和2PSK信號(hào)具有相同形式的表達(dá)式,所不同的是2PSK表達(dá)式中的是數(shù)字基帶信號(hào),2DPSK表達(dá)

13、式中的是由數(shù)字基帶信號(hào)變換而來(lái)的差分碼數(shù)字信號(hào)。據(jù)此,有以下結(jié)論:(1)2DPSK與2PSK信號(hào)有相同的功率譜,如圖8-15所示。(2)2DPSK與2PSK信號(hào)帶寬相同,是基帶信號(hào)帶寬的兩倍,即(8-36)(3)2DPSK與2PSK信號(hào)頻帶利用率也相同,為(8-37)8.5二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較本節(jié)我們將以前三節(jié)對(duì)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的研究為基礎(chǔ),對(duì)各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能進(jìn)行總結(jié)、比較。內(nèi)容包括系統(tǒng)的誤碼率、頻帶寬度及頻帶利用率、對(duì)信道的適應(yīng)能力、設(shè)備的復(fù)雜度等。1.誤碼率在數(shù)字通信中,誤碼率是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)最重要性能指標(biāo)之一。表8-1列出了各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤碼率公式。表8-

14、1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤碼率及信號(hào)帶寬(8-38)名稱2DPSK2PSK2FSK2ASK相干檢測(cè)(相干-碼變換)相干檢測(cè)()(相干-碼變換)非相干檢測(cè)帶寬備注應(yīng)用這些公式時(shí)要注意的一般條件是:接收機(jī)輸入端出現(xiàn)的噪聲是均值為0的高斯白噪聲;未考慮碼問(wèn)申擾的影響;采用瞬時(shí)抽樣判決;要注意的特殊條件已在表的備注中注明。表8-1中所有計(jì)算誤碼率的公式都僅是的函數(shù)。式中是解調(diào)器輸入端的信號(hào)噪聲功率比。對(duì)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能做如下兩個(gè)方面的比較:(1)同一調(diào)制方式不同檢測(cè)方法的比較可以看出,對(duì)于同一調(diào)制方式不同檢測(cè)方法,相十檢測(cè)的抗噪聲性能優(yōu)于非相十檢測(cè)。但是,隨著信噪比的增大,相十與非相十誤碼性

15、能的相對(duì)差別越不明顯。另外,相十檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備比非相十的要復(fù)雜。(2)同一檢測(cè)方法不同調(diào)制方式的比較1)相十檢測(cè)時(shí),在相同誤碼率條件下,對(duì)信噪比的要求是:2PSK比2FSK/、3dB,2FSK比2ASK小3dB;2)非相十檢測(cè)時(shí),在相同誤碼率條件下,對(duì)信噪比的要求是:2DPSK比2FSK/、3dB,2FSK比2ASK/、3dB。反過(guò)來(lái),若信噪比統(tǒng)的誤碼率低于2FSK系統(tǒng),2FSK系統(tǒng)的誤碼率低于2ASK系統(tǒng)。因此,從抗加性白噪聲上講,相十2PSK性能最好,2FSK次之,2ASK最2.頻帶寬度各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的頻帶寬度也示于表8-1中,其中為傳輸碼元的時(shí)間寬度可以看出,2ASK系統(tǒng)和2PS

16、K(2DPSK)系統(tǒng)頻帶寬度相同,均為定,2PSK系是碼元傳輸速率的二倍;2FSK系統(tǒng)的頻帶寬度近似為,大亍2ASK系統(tǒng)和2PSK(2DPSK)系統(tǒng)的頻帶寬度。因此,從頻帶利用率上看,2FSK調(diào)制系統(tǒng)最差。3.對(duì)信道特性變化的敏感性信道特性變化的靈敏度對(duì)最佳判決門限有一定的影響。在2FSK系統(tǒng)中,是比較兩路解調(diào)輸出的大小來(lái)做出判決的,不需人為設(shè)置的判決門限。在2PSK系統(tǒng)中,判決器的最佳判決門限為0,與接收機(jī)輸入信號(hào)的幅度無(wú)關(guān)。因此,判決門限不隨信道特性的變化而變化,接收機(jī)總能工作在最佳判決門限狀態(tài)。對(duì)于2ASK系統(tǒng),判決器的最佳判決門限為時(shí)),它與接收機(jī)輸入信號(hào)的幅度有關(guān)。當(dāng)信道特性發(fā)生變化

17、時(shí),接收機(jī)輸入信號(hào)的幅度將隨之發(fā)生變化,從而導(dǎo)致最佳判決門限隨之而變。這時(shí),接收機(jī)不容易保持在最佳判決門限狀態(tài),誤碼率將會(huì)增大。因此,從對(duì)信道特性變化的敏感程度上看,2ASK調(diào)制系統(tǒng)最差。當(dāng)信道有嚴(yán)重衰落時(shí),通常采用非相干解調(diào)或差分相干解調(diào),因?yàn)檫@時(shí)在接收端不易得到相干解調(diào)所需的相干參考信號(hào)。當(dāng)發(fā)射機(jī)有嚴(yán)格的功率限制時(shí),則可考慮采用相干解調(diào),因?yàn)樵诮o定的傳碼率及誤碼率情況下,相干解調(diào)所要求的信噪比比非相干解調(diào)小。8.6多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制由丁多進(jìn)制數(shù)字已調(diào)信號(hào)的被調(diào)參數(shù)在一個(gè)碼元間隔內(nèi)有多個(gè)取值,因此,與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比,多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)在碼元速率(傳碼率)相同條件下,可以提高

18、信息速率(傳信率),使系統(tǒng)頻帶利用率增大。碼元速率相同時(shí),仙進(jìn)制數(shù)傳系統(tǒng)的信息速率是二進(jìn)制的岳爵M倍。在實(shí)際應(yīng)用中,通常取獨(dú)二,上為大丁1的正整數(shù)。(2)在信息速率相同條件下,可以降低碼元速率,以提高傳輸?shù)目煽啃?。信息速率相同時(shí),型進(jìn)制的碼元寬度是二進(jìn)制的1修物倍,這樣可以增加每個(gè)碼元的能量,并能減小碼問(wèn)申擾影響等。8.6.3多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制(MPSK1.多相制信號(hào)表達(dá)式及相位配置多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制乂稱多相制,是二相制的推廣。它是利用載波的多種不同相位狀態(tài)來(lái)表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。與二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制相同,多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制也有絕對(duì)相位調(diào)制(MPSK)和相對(duì)相位調(diào)制(MDPSK)兩種。設(shè)載波

19、為*八則庭進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制信號(hào)可表示為三co邊叫皿叫也血叫g(shù)(f-謎R 云(8-54)式中,戲)是高度為1,寬度為寫的門函數(shù);進(jìn)制碼元的持續(xù)時(shí)間,亦即上(比=觀2物)比特二進(jìn)制碼元的持續(xù)時(shí)間;為第門個(gè)碼元對(duì)應(yīng)的相位,共有M種不同取值&慨率為R色概率為均吸=f園概率為且由丁一般都是在-柿范圍內(nèi)等間隔劃分相位的(這樣造成的平均差錯(cuò)概率將最?。虼讼噜徬嘁频牟钪禐檫@樣式(8-54)變?yōu)?或-H3)COS由/-QX故3砌血叫(8-56)、m沖)二【工口思(一就M。仍二【割韜。-俗)這里-分別為多電平信號(hào)。常把式(8-56)中第一項(xiàng)稱為同相分量,第二項(xiàng)稱為正交分量。由此可見(jiàn),MPSK信號(hào)可以看

20、成是兩個(gè)正交載波進(jìn)行多電平雙邊帶調(diào)制所得兩路MASK信號(hào)的疊加。這樣,就為MPSK信號(hào)的產(chǎn)生提供了依據(jù),實(shí)際(8-55)中,常用正交調(diào)制的方法產(chǎn)生MPSK信號(hào)血進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制信號(hào)還可以用欠量圖來(lái)描述,圖8-26畫出了仙=2、4、8三種情況下的欠量圖。具體的相位配置的兩種形式,根據(jù)CCITT的建議,圖(a)所示的移相方式,稱為A方式;圖(b)所示的移相方式,稱為B方式。圖中注明了各相位狀態(tài)及其所代表的上比特碼元。以A方式4PSK為例,載波相位有0、冗和四種,分別對(duì)應(yīng)信息碼元00、10、11和01。虛線為參考相位,對(duì)MPSK而言,參考相位為載波的初相;對(duì)MDPSK而言,參考相位為前一已調(diào)載波碼元

21、的初相。各相位值都是對(duì)參考相位而言的,正為超前,負(fù)為滯后。圖8-26MPSK相位配置欠量圖2.MPSK信號(hào)的頻譜、帶寬及頻帶利用率前已說(shuō)過(guò),MPSK信號(hào)可以看成是載波互為正交的兩路MASK信號(hào)的疊加,因此,MPSK信號(hào)的頻帶寬度應(yīng)與MASK時(shí)的相同。即(8-57)其中&萬(wàn)是M進(jìn)制碼元速率。此時(shí)信息速率與MASK相同,是2ASK及2PSK的峻”倍。也就是說(shuō),MPSK系統(tǒng)的頻帶利用率是2PSK的*倍。3.4PSK信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)在最進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制中,四進(jìn)制絕對(duì)移相鍵控(4PSK,乂稱QPSK)和四進(jìn)制差分相位鍵控(4DPSK,乂稱QDPSK)用的最為廣泛。下面著重介紹多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制的

22、這兩種形式。4PSK利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由丁每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息,故每個(gè)四進(jìn)制碼元乂被稱為雙比特碼元,習(xí)慣上把雙比特的前一位用a代表,后一位用白代表。(1)4PSK信號(hào)的產(chǎn)生多相制信號(hào)常用的產(chǎn)生方法有:直接調(diào)相法及相位選擇法。1)相位選擇法由式(8-54)可以看出,在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi),4PSK信號(hào)為載波四個(gè)相位中的某一個(gè)。因此,可以用相位選擇法產(chǎn)生4PSK信號(hào),其原理如圖8-27所示。圖中,四相載波發(fā)生器產(chǎn)生4PSK信號(hào)所需的四種不同相位的載波。輸入的二進(jìn)制數(shù)碼經(jīng)申/并變換器輸出雙比特碼元。按照輸入的雙比特碼元的不同,邏輯選相電路輸出相應(yīng)相位的載波。例如,B方式情

23、況下,雙比特碼元員為11時(shí),輸出相位為45那載波;雙比特碼元以為01時(shí),輸出相位為135?的載波等。二抑-*交源一理機(jī)七期電仲唯脂+5*135*+5*135*的廣 31J*31J*匹相 StSt 做發(fā)*捋圖8-27相位選擇法產(chǎn)生4PSK信號(hào)(B方式)方框圖圖中產(chǎn)生的是B方式的4PSK信號(hào)。要想形成A方式的4PSK信號(hào),只需調(diào)整四相載波發(fā)生器輸出的載波相位即可。2)直接調(diào)相法由式(8-56)可以看出,4PSK信號(hào)也可以采用正交調(diào)制的方式產(chǎn)生。B方式4PSK時(shí)的原理方框圖如圖8-28(a)所示。它可以看成是由兩個(gè)載波正交的2PSK調(diào)制器構(gòu)成,分別形成圖8-28(b)中的虛線欠量,再經(jīng)加法器合成后,

24、得圖(b)中實(shí)線欠量圖。顯然其為B方式4PSK相位配置情況圖8-28直接調(diào)相法產(chǎn)生4PSK信號(hào)方框圖若要產(chǎn)生4PSK的A方式波形,只需適當(dāng)改變振蕩載波相位就可實(shí)現(xiàn)。(2)4PSK信號(hào)的解調(diào)由丁4PSK信號(hào)可以看作是兩個(gè)載波正交的2PSK信號(hào)的合成,因此,對(duì)4PSK信號(hào)的解調(diào)可以采用與2PSK信號(hào)類似的解調(diào)方法進(jìn)行。圖8-29是B方式4PSK信號(hào)相干解調(diào)器的組成方框圖。圖中兩個(gè)相互正交的相干載波分別檢測(cè)出兩個(gè)分量口和然后,經(jīng)并/申變換器還原成二進(jìn)制雙比特申行數(shù)字信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信息恢復(fù)。此法也稱為極性比較法。低通浦波,抽樣判決圖8-294PSK信號(hào)的相干解調(diào)若解調(diào)4PSK信號(hào)(A方式),只需

25、適當(dāng)改變相移網(wǎng)絡(luò)。在2PSK信號(hào)相干解調(diào)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生倒”即“18舟目位模糊”現(xiàn)象。同樣,對(duì)丁4PSK信號(hào)相干解調(diào)也會(huì)產(chǎn)生相位模糊問(wèn)題,并且是0、90、180和270四個(gè)相位模糊。因此,在實(shí)際中更常用的是四相相對(duì)移相調(diào)制,即4DPSK。4. 4DPSK信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)(1)4DPSK信號(hào)的產(chǎn)生與2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生相類似,在直接調(diào)相的基礎(chǔ)上加碼變換器,就可形成4DPSK信號(hào)。圖5-41示出了4DPSK信號(hào)(A方式)產(chǎn)生方框圖。圖中的單/雙4PSK4PSK信號(hào)濾波器a】并禪變換,投k低通油波旨抽樣判決相移等信息位定時(shí)3(03(0極性變換的規(guī)律與4PSK情況相反,為0T+1,1T-1,相移網(wǎng)絡(luò)也與4

26、PSK不同,其目的是要形成A方式欠量圖。圖中的碼變換器用丁將并行絕對(duì)碼心、轉(zhuǎn)換為并行相對(duì)碼-d,其邏輯關(guān)系比二進(jìn)制時(shí)復(fù)雜的多,但可以由組合邏輯電路或由軟件實(shí)現(xiàn),具體方法可參閱有關(guān)參考書。圖8-30碼變換-直接調(diào)相法產(chǎn)生4DPSK信號(hào)也可采用相位選擇法產(chǎn)生,但同樣應(yīng)在邏輯選相電路之前加入碼變換器。(2)4DPSK信號(hào)的解調(diào)4DPSK信號(hào)的解調(diào)可以采用相干解調(diào)-碼反變換器方式(極性比較法),也可采用差分相了解調(diào)(相位比較法)04DPSK信號(hào)(B方式)相干解調(diào)-碼反變換器方式原理圖如圖8-31所示。與4PSK信號(hào)相干解調(diào)不同之處在丁,并/申變換之前需要加入碼反變換器。圖8-314PSK信號(hào)的相干解調(diào)-碼反變換法解調(diào)4DPSK信號(hào)

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