二进制振幅调制优化为：二进制振幅调制原理和应用

1.2ASK调制

用二进制数字基带信号控制载波的振幅称为二进制振幅调制（2ASK）。如信息为“1”码时，载波振幅不为0，信息为“0”码时，载波振幅为0。反之亦然。故又称OOK（On_- OffKeying）。波形图如图6-2所示。

（1）2ASK信号表达式

s_2ASK（t）=s（t）·Acos2πf_ct （6-1）

式中，Acos2πf_ct为载波；s（t）是单极性不归零矩形数字基带信号。

（2）2ASK信号的产生

产生2ASK信号的部件称为2ASK调制器，2ASK调制器框图如图6-3所示。图6-3a称为相乘法，图6-3b称为键控法。

图6-2 2ASK波形

图6-3 2ASK调制器框图

（3）2ASK信号功率谱

式中，P（f）是数字基带信号s（t）的功率谱。s（t）是单极性矩形全占空信号。当“1”、“0”等概、且矩形脉冲的幅度为1时，则由式（5-1）得其功率谱为

故2ASK信号的功率谱示意图如图6-4所示。在这里，我们更关心带宽问题，因此图中只标出了横坐标的有关频率参数。

图6-4 2ASK信号功率谱

结论：①ASK信号的功率谱是调制信号s（t）功率谱分别搬移到±f_c处，由离散谱和连续谱两部分组成。

②2ASK信号的带宽为

B_2ASK=2f_b （6-4）

式中，是二进制码元速率。可见，2ASK信号的带宽是数字基带信号码元速率的2倍。

③频带利用率为

2.2ASK信号解调

从频域看，解调就是将已调信号的频谱搬移回来，还原为数字基带信号。而从时域看，解调的目的就是将已调信号上携带的数字基带信号恢复出来。

2ASK信号的解调方法有两种：相干解调和包络解调（一种非相干解调）。(www.xing528.com)

（1）相干解调

相干解调也称为同步解调，它需要一个和接收信号中的载波同频同相的本地载波。

2ASK信号相干解调器框图如图6-5所示。

图6-5 2ASK相干解调器框图

图6-5中，当信道中的噪声为加性高斯白噪声时，积分器的输出值即判决器的输入值为

X是一个高斯随机变量，经计算得其均值和方差分别为

当“1”、“0”等概时，最佳判决门限为，误码率为

式中，是发“1”时接收机输入端的2ASK信号的比特能量，n₀是信道高斯白噪声的单边功率谱密度。

（2）包络解调

包络解调是一种非相干解调方式。采用包络解调的2ASK信号解调器如图6-6所示，匹配滤波器与发“1”时的2ASK信号匹配。

图6-6所示解调器在E_b>>n₀/2且“1”、“0”等概时，最佳判决门限，误码率为

注意，E_b是发“1”时接收2ASK信号的比特能量，不是平均比特能量。

图6-6 2ASK非相干解调器

（3）相干解调与包络（非相干）解调的比较

1）取样值的概率分布：对于相干解调器，不管发送“1”码还是“0”码，用于判决的取样值均服从高斯分布。而对于包络解调器，当发送“1”码时，包络检波器的输出是信号加窄带高斯噪声的包络，其瞬时取样值服从莱斯分布；当发送“0”码时，包络检波器的输出是窄带高斯噪声的包络，其瞬时取样值服从瑞利分布。

2）相干解调需要精确的同步载波，故解调器中包含有载波提取电路，所以相干解调在实现上较非相干解调复杂。

3）相干解调的误码性能优于非相干解调。即在相同E_b/n₀下，相干解调的误码率更低。

4）在大信噪比下，即E_b/n₀较大时，相干解调与非相干解调的误码性能趋于一致。

所以，在实际应用中，大信噪比条件下采用非相干解调，小信噪比条件下则采用相干解调。