数字调制模式的实际应用举例

典型的几种数字调制模式如图2-9所示。

图2-9 数字信号调制方式

振幅键控（ASK）：使数字信号“1”、“0”分别对应于载波的有、无。

频移键控（FSK）：使数字信号“1”、“0”分别对应于载波的不同频率f₁、f₂。频移键控也是调制信号控制开关，当信号为1时，控制开关只允许载波f₁通过；当信号为0时，只允许载波f₂通过，调制后的信号看起来好像是不同频率的载波信号的组合。不同的频率表示不同的信息。最典型的就是最小移频键控（MSK）和高斯最小移频键控（GMSK）。

相移键控（PSK）：用数字信号控制载波的初始相位，BPSK就是利用二进制调制信号的两个不同符号“1”和“0”分别对应相位为0或π。另外，相对相移键控或称差分相位键控（DPSK）方式是利用前后相邻信息码元的载波初始相位是否跳变来表示二进制数字信号的。下面重点介绍常用的二相相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）。

1.二相相移键控（BPSK）

人类的身体语言可以表达丰富的信息，点头表示“yes”（对应数字信息“1”），摇头表示“no”（对应数字信息“0”），因此，可以通过点头或摇头传输1比特（“1”或“0”）的信息。在BPSK调制中，二进制序列的“1”和“0”分别用载波的相位0和π这两个离散值来表示。

BPSK信号的表达式为(https://www.xing528.com)

S_k（t）=cos（2πf_ct+φ_k） （2-4） 式中，相位φ_k在基带脉冲序列调制下有两个不同值，通常为0或π。BPSK的原理图如图2-10所示。

图2-10 BPSK原理图

2.四相相移键控（QPSK）

四相相移键控是利用载波的四种不同相移来表征输入的数字信息，但是调制器输入的数据是二进制数字序列。为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据转换为四进制数据，即每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元代表四进制四个符号中的一个符号，图2-11为QPSK的φ_k相位示意图。它有4个不同相移，分别是π/4，3π/4，5π/4和7π/4，因此QPSK可以在每个正弦波上调制2比特的信息，即π/4相移代表00，3π/4相移代表01，5π/4相移代表10，7π/4相移代表11。

图2-11 QPSK原理图