差分相移鍵控

差分相移鍵控常稱為二相相對調相，記作2DPSK。它不是利用載波相位的絕對數值傳送數字信息，而是用前後碼元的相對載波相位值傳送數字信息。所謂相對載波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。差分相移鍵控信號的波形如概述圖所示。

基本介紹

• 中文名：差分相移鍵控
• 外文名：無
• 性質：稱為二相相對調相，
• 記作：2DPSK

原理

假設相對載波相位值用相位偏移表示，並規定數字信息序列與之間的關係為
則按照該規定可畫出2DPSK信號的波形如圖1所示。由於初始參考相位有兩種可能，因此2DPSK信號的波形可以有兩種（另一種相位完全相反，圖中未畫出）。為便於比較，圖中還給出了2PSK信號的波形。由圖1可以看出：

（1）與2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位並不對應相同的數字信息符號，而前後碼元的相對相位才能唯一確定信息符號。這說明解調2DPSK信號時，並不依賴於某一固定的載波相位參考值，只要前後碼元的相對相位關係不破壞，則鑑別這個相位關係就可正確恢複數字信息。這就避免了2PSK方式中的“倒π”現象發生。由於相對移相調製無“反問工作”問題，因此得到廣泛的套用。

（2）單從波形上看，2DPSK與2PSK是無法分辨的，比如圖1中2DPSK也可以是另一符號序列（見圖中下部的序列，稱為相對碼，而將原符號序列稱為絕對碼）經絕對移相而形成的。這說明，一方面，只有已知移相鍵控方式是絕對的還是相對的，才能正確判定原信息；另一方面，相對移相信號可以看作是把數字信息序列（絕對碼）變換成相對碼，然後再根據相對碼進行絕對移相而形成。這就為2DPSK信號的調製與解調指出了一種藉助絕對移相途徑實現的方法。這裡的相對碼，即差分碼，其是按相鄰符號不變表示原數字信息“0”，相鄰符號改變表示原數字信息“1”的規律由絕對碼變換而來的。

轉換關係

這裡,表示模二和。使用模二加法器和延遲器（延遲一個碼元寬度）可以實現上述轉換，如圖3（a）、（b）所示。其中，圖（a）是把絕對碼變成相對碼的方法，稱其為差分編碼器；圖（b）是把相對碼變為絕對碼的方法，稱其為差分解碼器。

由以上討論可知，相對相移本質上就是對由絕對碼轉換而來的差分碼的數位訊號序列的絕對相移。那么，2DPSK信號的表達式與2PSK的形式應完全相同，所不同的只是此時式中的s(t)信號表示的是差分碼數字序列。

2DPSK信號的解調有兩種解調方式，一種是差分相干解調，另一種是相干解調-碼變換法。後者又稱為極性比較－碼變換法。

（1）相干解調-碼變換法。此法即是2PSK解調加差分解碼，其方框圖見圖5-27。2PSK解調器將輸入的2DPSK信號還原成相對碼，再由差分解碼器（碼反變換器）把相對碼轉換成絕對碼，輸出。

（2）差分相干解調法。它是直接比較前後碼元的相位差而構成的，故也稱為相位比較法解調，其原理框圖如圖6

這種方法不需要碼變換器，也不需要專門的相干載波發生器，因此設備比較簡單、實用。圖中延時電路的輸出起著參考載波的作用。乘法器起著相位比較（鑒相）的作用。

頻譜和頻寬

由前討論可知，無論是2PSK還是2DPSK信號，就波形本身而言，它們都可以等效成雙極性基帶信號作用下的調幅信號，無非是一對倒相信號的序列。因此，2DPSK和2PSK信號具有相同形式的表達式，所不同的是2PSK表達式中的s(t)是數字基帶信號，2DPSK表達式中的s(t)是由數字基帶信號變換而來的差分碼數位訊號。據此，有以下結論：

（1）2DPSK與2PSK信號有相同的功率譜。

（2）2DPSK與2PSK信號頻寬相同，是基帶信號頻寬的兩倍，

（3）2DPSK與2PSK信號頻帶利用率也相同

抗噪聲性能

（1）極性比較-碼變換法解調時2DPSK系統的抗噪聲性能

2DPSK信號極性比較-碼變換方式解調時的誤碼率為。當相對碼的誤碼率時，式（5-88）可近似表示為。由此可見，碼反變換器器總是使系統誤碼率增加，通常認為增加一倍。

（2）差分相干解調時2DPSK系統的抗噪聲性能對2DPSK差分相干檢測解調系統誤碼率的分析，由於存在著帶通濾波器輸出信號與其延遲的信號相乘的問題，因此需要同時考慮兩個相鄰的碼元，分析過程較為複雜。在此，我們僅給出如下結論：

系統的比較

（1）檢測這兩種信號時判決器均可工作在最佳門限電平（零電平）。

（2）2DPSK系統的抗噪聲性能不及2PSK系統。

（3）2PSK系統存在“反向工作”問題，而2DPSK系統不存在“反向工作”問題。

因此，實際套用中真正作為傳輸用的數字調相信號幾乎都是DPSK信號。

例用2DPSK在某微波線路上傳送二進制數字信息，已知傳碼率為106波特，接收機輸入端的高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為=W/Hz，若要求誤碼率。

放射性光學性質物理特性