数字通信基础:2ASK, 2FSK, 2PSK, 2DPSK信号分析与解调

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"数字通信基础与应用第二版的 第7章答案" 本章主要探讨了数字通信中的几种基本调制技术,包括幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)、相位键控(PSK)以及差分相位键控(DPSK)。以下是对这些知识点的详细说明: 1. 幅度键控(ASK):在2ASK系统中,数字信息通过改变载波幅度来表示。例如,数字'0'对应于无载波或低载波幅度,数字'1'对应于高载波幅度。题目中给出了一个2ASK信号的波形示例,根据011011100010的信息序列绘制。 2. 频率键控(FSK):在2FSK系统中,数字'0'和'1'通过不同的载波频率来表示。题中提到的2FSK信号,如发送信息011010,将导致载波在1000Hz和2000Hz之间切换。2FSK信号的解调通常使用鉴频器,它能够检测频率的变化以恢复原始信息。 3. 相位键控(PSK):2PSK系统中,数字'0'和'1'通过改变载波的相位来区分,通常相位差为180度。题目中虽未直接给出2PSK信号的绘制,但根据原理,相位会随着数字信息的变化而翻转。 4. 差分相位键控(DPSK):在2DPSK系统中,相位的变化是相对于前一个信号码元而不是参考载波。例如,如果相对码序列是1100010111,相位会基于这个序列进行变化。解调2DPSK信号通常使用差分相干检测,题中给出了解调系统各点的波形图。 5. 功率谱密度(PSD):OOK信号的第一零点带宽计算涉及其功率谱特性。OOK信号的功率谱由两部分组成,即载波的正弦和余弦项,当它们相消干涉时形成第一零点。对于2FSK系统,若发送信息是等可能的,功率谱密度草图会显示出两个峰,分别对应两种载波频率。 6. 差分相干解调:这是一种2DPSK信号的接收方法,它通过比较连续码元的相位差异来解码。题中给出了解调过程中各点的波形变化。 7. 信号功率谱:2DPSK信号的功率谱与2PSK相同,由基带信号乘以载波后通过傅里叶变换得到。若发送'0'和'1'的概率不相等,如0.6和0.4,功率谱将反映出这种非均匀分布,即某些频率成分的功率会相对更高。 这一章重点讲解了数字调制的基本原理、波形表示、解调方法以及功率谱分析,这些都是数字通信系统设计和分析的重要组成部分。