通信原理(5)—— 数字带通传输系统（ASK/FSK/PSK/DPSK）
数字带通——数字载波、数字频带、数字调制
数字调制方法——模拟调制法、数字键控法（振幅键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK）
一. 二进制数字调制原理
1. 2ASK和2FSK
2ASK/OOK调制：控制载波的幅度。符号为1时，正弦波振幅为A，为0时振幅为0。又称通断键控。
2FSK调制：控制载波的频率。符号为1和0时对应不同频率的正弦波。2FSK可以看成两个不同载频的2ASK的叠加。
2ASK解调：包络检波、相干解调。
2FSK解调：包络检波、相干解调、其他。可以分解为两个2ASK。
2. 2PSK
2PSK调制：用相位Π代替1，用相位0代表0。
2PSK解调：只有相干解调。
2PSK缺点：由于存在载波相位模糊，存在倒Π现象，即反向工作。
解决方案：2DPSK。
3. 2DPSK（差分相移键控）
2DPSK调制：利用前后相邻码元的载波相对相位来表示信息。相差0为0，相差Π为1。解调：相干解调 + 码反变换（差分译码）法；差分相干解调（利用前后相邻码元的载波相对相位表示信息）。二. 二进制数字已调信号功率谱密度
1. 研究目的和分析方法
所有解调器由带通滤波器BPF、解调器、抽样判决器组成。
带通滤波器的作用：传信滤噪。
设计：依据已调信号的频谱特性——功率谱（PSD）。
目的：带宽B 和 载波（fc）分量。
方法：借助基带信号的功率谱。
2. 功率谱
fB = 1/TB=RB 码元速率
2ASK：B2ASK=2fB。含有载波分量。
2FSK：连续谱形状对着两个载频之差的大小发生变化，可能为单峰或者双峰。
B2FSK≈|f1-f2|+2fB。含有载波分量f1和f2。
2PSK和2DPSK：B2PSK=B2DPSK=2fB。不含载波分量。
三. 二进制数字调制系统抗噪声性能
1. 分析模型
已调信号、信道（高斯白噪声）、带通滤波器BPF（窄带噪声）、解调器（ 常为低通滤波器）、抽样判决。2. 误码率
2ASK-相干解调系统：误码率与单极性基带系统结果相同。2FSK-相干解调系统：误码为0和1的情况的误码率对称。2PSK-相干解调系统：误码率与双极性基带系统结果相同。2DPSK-相干解调系统：误码率是2ASK的两倍。四. 性能比较
1.可靠性——误码率
优劣程度：2ASK < 2FSK < 2DPSK < 2PSK（由坏到好）相干 < 非相干2. 有效性——信号带宽、频带利用率
B2ASK = B2PSK = B2DPSK = 2fBB2FSK≈|f1-f2|+2fBB~2FSK的频带利用率最低，有效性最差3. 适用性——对信道特性变化的敏感性
2ASK：易受信道参数变化的影响，不适于在变参信道中传输。2PSK：不易受信道参数变化的影响。2FSK：不需要人为设置判决门限，因而不易受信道参数变化的影响。适用于变参信道传输场合。综述
2PSK/2DPSK的抗噪性能好；
2DPSK可解决2PSK的反向工作问题；
2FSK适合变参信道，但频带利用率较低；
2ASK简单、但其他方面性能较差；
非相干借条方式比相干方式的复杂度低。
相干2DPSK——中速数据传输
非相干2FSK——中低速数据传输，尤其适用于随参信道场合
