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各种二进制数字调制系统的比较

2015-3-25 09:40| 编辑:电工学习网| 查看: 39816| 评论: 0

　　一、传输带宽和频带利用率
　　在码元速率

相同的情况下，2ASK、2PSK和2DPSK占据的频带比2FSK窄，均为

，而2FSK的带宽为

，因此如果信道带宽紧张就不应考虑使用2FSK方式。
　　频带利用率是数字传输系统的有效性指标，它被定义为

　　式中。传码率

在数值上与

相同；B表示传输带宽，频带利用率

越高，说明系统的有效性越好，三种键控方式的频带利用率为
　　2ASK/2PSK和2DPSK：

　　当收、发基带滤波器合成响应为升余弦滚降特性时，

　　对于相位离散的2FSK：

　　可见2PSK和2ASK的频带利用率高，系统有效性好；相位离散的2FSK的频带利用率比其他的低。故系统有效性低。
　　二、误码率
　　二进制数字调制方式在不同接收情况下的误码率见表1。从表中可见，在每一对采用相干解调和非相干解调的键控系统中，相干解调方式略优于非相干解调方式。它们基本上是

和

之间的关系，而且随着

它们将趋于同一极限值。另外，三种相干（或非相干）方式之间，在相同的误码率条件下，在信噪比要求上2PSK比2FSK小3dB、2FSK比2ASK小3dB 。由此看来，在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK最好，2FSK次之，2ASK最差。图1是按表1画出的误码率曲线。

表1 二进制数字调制系统误码率公式

调制方式		误码率公式
2ASK	相干解调
2ASK	非相干解调
2FSK	相干解调
2FSK	非相干解调
2PSK	相干解调
2DPSK	相干解调
2DPSK	差分相干解调

图1 各种二进制数字调制系统的误码率曲线

　　三、对信道特性变化的敏感性
　　在选择数字调制方式时，还应考虑判决门限对信道特性的敏感性，我们希望判决门限不随信道变化而变。在2FSK系统中，判决器是根据上下两个支路解调输出样值的大小来作出判决，不需要人为的设置判决门限。在2PSK 系统中，当发送符号概率相等时，判决器的最佳判决门限为零，与接收机输入信号的幅度无关，判决门限不随信道特性的变化而变化。2ASK 系统，判决器的最佳判决门限为

[当P(1)=P(0)时]，它与接收机输入信号的幅度有关。当信道特性发生变化时，接收机输入信号的幅度

将随着发生变化，从而导致判决门限也随之变化。这时，接收机不容易保持在最佳判决门限状态，从而导致误码率增大。因此，对信道特性变化的敏感性而言，2ASK性能最差。
　　当信道存在严重的衰落时，由于在接收端难以得到与发送端同频同相的本地载波，通常采用非相干解调。但是，在远距离通信中，当发射机有着严格的功率限制时，则选择相干解调，因为在保证同样误码率的条件下，相干解调所需的信噪比比非相干解调小。
　　四、设备的复杂程度与成本
　　设备越复杂，成本越高。2ASK、2FSK和2PSK的发送设备的复杂程度不相上下，所以主要取决于接收设备。总的来说，相干解调比非相干解调复杂，而在非相干解调中，复杂程度最高的是2DPSK，其次是2FSK和2ASK。

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