1、數(shù)字頻率調(diào)制 現(xiàn)代通信原理數(shù)字頻率調(diào)制 1.1 二進(jìn)制數(shù)字頻移鍵控(2FSK) 1. 一般原理與實(shí)現(xiàn)的方法 圖 13 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生及波形 根據(jù)以上對(duì) 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生原理的分析，已調(diào)信號(hào)的數(shù)字表達(dá)式可以表示為 二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)間波形1) 直接調(diào)頻法(相位連續(xù) 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生) 圖 14 直接調(diào)頻法產(chǎn)生 2FSK信號(hào) 圖 15 相位不連續(xù) 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生和各點(diǎn)波形 2) 頻率鍵控法(相位不連續(xù) 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生) 圖 15 相位不連續(xù) 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生和各點(diǎn)波形 圖 16 相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜 2. 2FSK信號(hào)的功率譜及帶寬 1) 相位不連續(xù)的2FSK情況

2、(1) 相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜與 2ASK信號(hào)的功率譜相似，同樣由離散譜和連續(xù)譜兩部分組成。其中，連續(xù)譜與2ASK信號(hào)的相同，而離散譜是位于f1, f2處的兩對(duì)沖擊，這表明2FSK信號(hào)中含有載波f1,f2的分量。 (2) 若僅計(jì)算2FSK信號(hào)功率譜第一個(gè)零點(diǎn)之間的頻率間隔，該2FSK信號(hào)的頻帶寬度， 則為 式中，R=fb是基帶信號(hào)的帶寬，h=|f2-f1|/R為偏移率(調(diào)制指數(shù))。 為了便于接收端解調(diào)，要求2FSK信號(hào)的兩個(gè)頻率f1, f2間要有足夠的間隔。對(duì)于采用帶通濾波器來分路的解調(diào)方法，通常取|f2-f1|=(35)RB。于是，2FSK信號(hào)的帶寬為 相應(yīng)地，這時(shí) 2FSK系統(tǒng)的頻

3、帶利用率為 2) 相位連續(xù)的2FSK情況 圖 17 相位連續(xù)2FSK信號(hào)的功率譜 表 1 幾種調(diào)制信號(hào)帶寬比較 3. 2FSK信號(hào)的解調(diào)及系統(tǒng)誤碼率 圖 18 過零檢測(cè)法方框圖及各點(diǎn)波形圖 1) 過零檢測(cè)法 2) 包絡(luò)檢測(cè)法 圖 19 2FSK信號(hào)包絡(luò)檢波方框圖及波形圖 2FSK包絡(luò)檢波解調(diào)過程的時(shí)間波形 設(shè)頻率f1代表數(shù)字信號(hào)“1”；f2代表數(shù)字信號(hào)“0”，則抽樣判決器的判決準(zhǔn)則應(yīng)為 式中, v1,v2分別為抽樣時(shí)刻兩個(gè)包絡(luò)檢波器的輸出值。 這里的抽樣判決器， 要比較v1, v2的大小，或者說把差值v1-v2與零電平比較。因此，有時(shí)稱這種比較判決器的判決門限為零電平。 3) 同步檢波法 圖

4、20 2FSK信號(hào)相干檢測(cè)方框圖 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 1. 同步檢測(cè)法的系統(tǒng)性能 發(fā)送端產(chǎn)生的2FSK信號(hào)可表示為： 接收機(jī)收入端合成波形為： 接收端上、下支路兩個(gè)帶通濾波器BPF1、BPF2的輸出波形分別為： 考慮到這里的噪聲為窄帶高斯噪聲則： 發(fā)送“1”符號(hào)，則上下支路低通濾波器輸出分別為： 將造成發(fā)送“1”碼而錯(cuò)判為“0”碼，錯(cuò)誤概率為：其一維概率密度函數(shù)可表示為： 同理可得，發(fā)送“0”符號(hào)而錯(cuò)判為“1”符號(hào)的概率為 于是可得2FSK信號(hào)采用同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為：在大信噪比條件下，上式可近似表示為 2. 包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)性能 發(fā)送“1”符號(hào) 經(jīng)計(jì)算2FSK信號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為： （1）在輸入信號(hào)信噪比一定時(shí)，相干解調(diào)的誤碼率小于非相干解調(diào)的誤碼率；當(dāng)系統(tǒng)的誤碼率一定時(shí)，相干解調(diào)比非相干解調(diào)對(duì)輸入信號(hào)的信噪比要求低。 （2）相干解調(diào)時(shí)，需要插入兩個(gè)相干載波，電路較為復(fù)雜。 將相干解調(diào)與包絡(luò)(非相干)解調(diào)系統(tǒng)誤碼率做以比較， 可以發(fā)現(xiàn)： (1) 兩種解調(diào)方法均可工作在最佳門限電平。 (2) 在輸入信號(hào)信噪比r一定時(shí)，相干解調(diào)的誤碼率小于非相干解調(diào)的誤碼率；當(dāng)系統(tǒng)的誤碼率一定時(shí)，相干解調(diào)比非相干解調(diào)對(duì)輸入信號(hào)的信噪比要求低。所以相干解調(diào) 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能優(yōu)于非相干的包絡(luò)檢測(cè)。但當(dāng)輸入信號(hào)的信噪比r很大時(shí)，