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数字调相

2016-10-23 09:56:58 | 人围观 | 评论:

以基带数据信号控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简写为PSK。
    1. PSK信号及功率谱密度
    按PSK的基本定义可画出如图1所示数据信号与PSK信号的对应波形。图中1 (a)是信号序列；1 (b)是未调载波信号，1(c)为二相绝对调相信号，记为2PSK；1 (d)为二相对调相信号，或称差分调相信号，记为2DPSK。

    数字调相信号功率谱密度就是载波频率为fc的抑制载波的双边带谱，与抑制载波的2ASK功率谱相同，也是双边带带宽。
    2.二相调相信号的产生和解调
    (1) 2PSK信号的产生和解调
    图2(a)给出的是一种用相位选择法产生2 PSK信号的原理框图。

           图2 2PSK信号的产生和解调
    2PSK信号的解调存在一个问题，即2分频器电路输出存在相位不定性或称相位模糊问题。当二分频器电路输出的相位为0⁰或180⁰不定时，相干解调的输出基带信号就会存在0或1倒相现象，这就是二相绝对调相，即2PSK方式不能直接应用的原因所在。解决这一问题的方法就是采用相对调相，即2DPSK方式。
    (2)2DPSK信号的产生和解调
    ① 2DPSK信号的产生
    根据2DPSK信号和2PSK信号的内在联系，只要将输入的基带数据序列变换成相对序列，即差分码序列，然后用相对序列去进行绝对调相，便可得到2DPSK信号。
    ② 2DPSK信号的解调
    2DPSK的解调通常采用极性比较法，极性比较法是对2DPSK信号先进行2PSK解调，然后用码变换器将差分码变为绝对码。在进行2PSK解调时，可能会出现“1”，“0”倒相现象，但变换为绝对码后的码序列是唯一的，即与倒相无关。
    3.多相调相及频带利用率
    (1)四相调相
    四相调相，即4PSK，是用载波的四种不同相位来表征传送的数据信息。如前所述，在4PSK调制中，首先对输入的二进制数据进行分组，将二位数字编成一组，即构成双比特码元。k比特码元有2^k种组合，即有2^k种不同状态，故可以用m= 2^k种不同相位或相位差来表示，对于k=2, 则m＝2²=4，故称为四相调相。
    我们把组成双比特码元的前一信息比特用A代表，后一信息比特用B代表，并按格雷码排列，以便提高传输的可靠性。按国际统一标准规定，双比特码元与载波相位的对应关系有两种，称为A方式和B方式，它们的对应关系如表1所示，它们之间的矢量关系如图3所示。
          表1双比特码元与载波相位对应关系

4PSK信号可采用调相法产生，产生4PSK信号原理图如图4 (a)所示。

            图4 4PSK信号产生原理图
    4PSK信号可用两路相干解调器分别解调，而后再进行并／串变换，变为串行码元序列，4PSK解调原理图如图5所示。

           图5 4PSK解调原理图
    (2)多相调相的频带利用率。
    多相调相的频带利用率为

与MQAM方式的频带利用率是一样的，M越大，频带利用率越高，但多相调制时，M越大，已调载波的相位差越小，接收端在噪声干扰下越容易判错，使可靠性下降。

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