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3.4.2 调制方式-ASK幅移键控

2007-04-23 16:02 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章主要介绍局域网、广域网,以及OSI各层主要功能及其工作原理这些基本的计算机网络通信技术,同时还将介绍计算机网络数据通信中常见的技术指标和参数。这些都是我们平常进行各种网络工程施工和系统设计的基础和前提。本节主要是调制方式中的ASK幅移键控。

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3.4.2  调制方式
数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。所用载波一般是余弦信号,调制信号为数字基带信号。利用基带信号去控制载波的某个参数,就完成了调制。
调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上,即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位调制。数字信号只有几个离散值,因此调制后的载波参数也只有有限个值,类似于用数字信息控制开关,从几个具有不同参量的独立振荡源中选择参量,为此把数字信号的调制方式称为“键控”。数字调制分为调幅、调相和调频三类,分别对应“幅移键控”(ASK)、“相移键控”(PSK)和“频移键控”(FSK)三种数字调制方式。在“幅移键控”方式中,当“1”出现时接通振幅为A的载波,“0”出现时关断载波,这相当于将原基带信号(脉冲列)频谱搬到了载波的两侧。如果用改变载波频率的方法来传送二进制符号,就是“频移键控”的方法,当“1”出现时是低频,“0”出现时是高频。这时其频谱可以看成码列对低频载波的开关键控加上码列的反码对高频载波的开关键控。如果用“0”和“1”来改变载波的相位,则称为“相移键控”。这时在比特周期的边缘出现相位的跳变,但在间隔中部保留了相位信息。接收端解调通常在其中心点附近进行。一般来说,PSK系统的性能要比开关键控FSK系统好,但必须使用同步检波。
调制的基本原理是用数字信号对载波的不同参量进行调制,其基本公式如下:
载波S(t) = Acos(ωt+ψ)
S(t)的参量包括:幅度A、频率ω、初相位ψ,调制就是要使A、ω或ψ随数字基带信号的变化而变化。其中ASK调制方式是用载波的两个不同振幅表示0和1;FSK调制方式是用载波的两个不同频率表示0和1;而PSK调制方式是用载波的起始相位的变化表示0 和1。
根据传输信号是二进制信号还是多进制信号和对载波的哪个参数进行调制,可以把数字频带传输分为:
二进制、多进制数字振幅键控(ASK)
二进制、多进制数字频移键控(FSK)
二进制、多进制数字相移键控(PSK)
二进制、多进制差分相移键控(DPSK)
除上面所述的二相位、二频率和二幅度系统外,还可以采用各种多相位、多振幅和多频率的方案。在DVB系统中卫星传输采用QPSK,有线传输采用QAM方式,地面传输采用COFDM(编码正交频分复用)方式。但ASK、PSK和FSK这三种数字调制方式仍是最主要的,所以本节要对这三种调制技术,以及上面提到的QAM调制技术分别进行具体介绍。
1.ASK幅移键控(Amplitude Shift Keying)
“幅移键控”又称为“振幅键控”,记为ASK。也有称为“开关键控”(通断键控)的,所以又记作OOK信号。ASK是一种相对简单的调制方式。
幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控(2ASK), 由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时,传输载波;当调制的数字信号为“0”时,不传输载波。原理如图3-24所示,其中s(t)为基带矩形脉冲。一般载波信号用余弦信号,而调制信号是把数字序列转换成单极性的基带矩形脉冲序列,而这个通断键控的作用就是把这个输出与载波相乘,就可以把频谱搬移到载波频率附近,实现2ASK。实现后的2ASK波形如图3-25所示。
图3-24  ASK调制原理

图3-25  输出后的2ASK波形
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8008】

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