2ASK非相干解调(包络检波法)设计
1.1、2ASK调制原理
振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,其频率和初始相位保持不变。在2ASK中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立。该二进制符号序列可表示为
其中
是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为的矩形脉冲: 则二进制振幅键控信号可表示
2ASK信号产生的方法通常有两种:模拟调制法和键控法,相应的调制器如图
1.2、非相干解调
2ASK信号两种基本解调方法:非相干解调(包络检波发)和相干解调(同步检波发)。此次课程设计为非相干解调法,故解调框图如下图所示:
带通滤波器(BPF)恰好使2ASK信号完整地通过,经包络检测后,输出其包络。低通滤波器(LPF)的作用是滤除高频杂波,使基带信号(包络)通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲(位同步信号)是很窄的脉冲,通常位于每个码元的中央位置,其重复周期等于码元的宽度。不计噪声影响时,带通滤波器输出为2ASK信号,即,包络检波器输出为s(t)。经抽样、判决后将码元再生,即可恢复出数字序列。正弦波滤波器
1.3、2ASK系统的抗噪声性能
如前所述,通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声的
对于图2所示的包络检测接收系统,其接收带通滤波器BPF的输出为
其中, 为高斯白噪声经BPF限带后的窄带高斯白噪声。
经包络检波器检测,输出包络信号
由式(11)可知,发“1”时,接收带通滤波器BPF的输出y(t)为正弦波加窄带高斯噪声形式;发“0”时,接收带通滤波器BPF的输出y(t)为纯粹窄带高斯噪声形式。于是,根据2.5节的分析,得:发“1”时,BPF输出包络x(t)的抽样值x的一维概率密度函数 服从莱斯分布;而发“0”时,BPF输出包络x(t)的抽样值x的一维概率密度函数 服从瑞利分布,如图5所示。