二相相对移相调制(2DPSK)原理是什么?

.一般原理及实现方法二进制差分相移键控常简称为二相相对调相,记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息,而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。假设相对载波相位值用相位偏移 表示,并规定数字信息序列与 之间的关系为

则按照该规定可画出2DPSK信号的波形如图5-24所示。由于初始参考相位有两种可能,因此2DPSK信号的波形可以有两种(另一种相位完全相反,图中未画出)。为便于比较,图中还给出了2PSK信号的波形。

由图5-24可以看出:

(1)与2PSK的波形不同,2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号,而前后码元的相对相位才唯一确定信息符号。这说明解调2DPSK信号时,并不依赖于某一固定的载波相位参考值,只要前后码元的相对相位关系不破坏,则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。这就避免了2PSK方式中的“倒 ”现象发生。由于相对移相调制无“反问工作”问题,因此得到广泛的应用。

(2)单从波形上看,2DPSK与2PSK是无法分辩的,比如图5-24中2DPSK也可以是另一符号序列(见图中下部的序列 ,称为相对码,而将原符号序列 称为绝对码)经绝对移相而形成的。这说明,一方面,只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的,才能正确判定原信息;另一方面,相对移相信号可以看作是把数字信息序列(绝对码)变换成相对码,然后再根据相对码进行绝对移相而形成。这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。这里的相对码,就是4.1节中介绍的差分码,其是按相邻符号不变表示原数字信息“0”,相邻符号改变表示原数字信息“1”的规律由绝对码变换而来的。绝对码 和相对码 是可以互相转换的,其转换关系为

这里, 表示模二和。使用模二加法器和延迟器(延迟一个码元宽度)可以实现上述转换,

如图5-25(a)、(b)所示。其中,图(a)是把绝对码变成相对码的方法,
称其为差分编码器;图(b)是把相对码变为绝对码的方法,称其为差分译码器。

由以上讨论可知,相对相移本质上就是对由绝对码转换而来的差分码的数字

信号序列的绝对相移。那么,2DPSK信号的表达式与2PSK的形式(5-58)应完全相同,
所不同的只是此时式中的图像:Bk072030fwh 14.gif 信号表示的是差分码数字序列。即

与 的关系由式(5-80)确定。

实现相对调相的最常用方法正是基于上述讨论而建立的,如图5-26所示。

首先对数字信号进行差分编码,即由绝对码表示变为相对码(差分码)表示,然后再进行2PSK调制(绝对调相)。2PSK调制器可用前述的模拟法[如图5-26(a)],也可用键控法[如图5-26(b)]。

图5-26 2DPSK调制器框图

2.2DPSK信号的解调

2DPSK信号的解调有两种解调方式,一种是差分相干解调,另一种是相干解调-码变换法。后者又称为极性比较-码变换法。

(1)相干解调-码变换法。此法即是2PSK解调加差分译码,其方框图见图5-27。2PSK解调器将输入的2DPSK信号还原成相对码 ,再由差分译码器(码反变换器)把相对码转换成绝对码,输出

(2)差分相干解调法。它是直接比较前后码元的相位差而构成的,故也称为相位比较法解调,

其原理框图如图5-28(a)所示。

这种方法不需要码变换器,也不需要专门的相干载波发生器,因此设备比较简单、实用。图中 延时电路的输出起着参考载波的作用。乘法器起着相位比较(鉴相)的作用。

图5-28(b)以数字序列 =[1011001]为例,给出了2DPSK信号差分相干解调系统各点波形