数字调制与解调

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ask调制与解调原理

ask调制与解调原理

ASK调制和解调原理如下:
ASK(Amplitude Shift Keying,振幅移键调制)是一种数字调制技术,通过改变载波信号的振幅来传输数字信息。

在ASK调制中,只有两个符号,即“0”和“1”,它们对应于载波信号的不同振幅。

当数字信号为“0”时,载波信号的振幅不变;当数字信号为“1”时,载波信号的振幅会发生变化。

ASK调制的过程如下:
1. 数字信号通过一个低通滤波器,以去除高频噪声。

2. 数字信号被转换成模拟信号,并输入到调制器中。

3. 调制器通过改变载波信号的振幅来传输数字信息。

当数字信号为“0”时,载波信号的振幅不变;当数字信号为“1”时,载波信号的振幅会发生变化。

4. 调制后的信号经过一个放大器,以增强信号强度。

ASK解调的过程如下:
1. 接收到调制信号后,先通过一个低通滤波器,以去除高频噪声。

2. 调制信号经过一个放大器,以增强信号强度。

3. 载波信号的振幅变化被分离出来,形成一个与数字信息相关的信号。

4. 通过一个数字信号转换器,将模拟信号转换成数字信号,以获取原始数字信息。

需要注意的是,在ASK调制和解调中,需要使用合适的滤波器和放大器来去除高频噪声和增强信号强度,以保证信号的质量和可靠性。

第三章 2 无线通信中的数字调制与解调(宽带无线常用数字调制方法)

第三章 2 无线通信中的数字调制与解调(宽带无线常用数字调制方法)
2006-10-2
引言 BPSK 2DPSK 多进制数字调制 QPSK 4DQPSK BFSK MSK GMSK QAM
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多进制数字调制
z
二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方 式,具有较好的抗干扰能力。
9 由于二进制数字调制系统频带利用率较低,使其在实际 应用中受到一些限制。 9 在信道频带受限时 为了提高频带利用率,通常采用多进 制数字调制系统。其代价是增加信号功率和实现上的复 杂性。
S2DPSK(t)
带通 滤波器
a
乘法器
c
低通 滤波器
d
抽样 判决器
e
输出
b
延迟Ts 2DPSK差分相干解调原理图 定时脉冲
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二进制差分相移键控(2DPSK)
a
b
c
d
e
0
0
1
0
1
1
0
2DPSK差分相干解调波形图
2006-10-2
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目录
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
9 这种现象通常称为相位模糊现象。现实的无线通信接收 机需要采用信道估计技术校正这种模糊。
z
在某些信道中,信道估计是困难或不精确的,因 此,为了解决BPSK信号解调过程的反向工作问题, 提出了二进制差分相位键控(2DPSK)。
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四相相移键控 (QPSK)
z
其相关解调原理如下图所示

cos ωc t

第3章数字调制解调技术

第3章数字调制解调技术
电子信息工程系通信技术教研室
第3章 移动通信中的调制解调技术
3.2 数字频率调制
3.2.1 二进制数字频移键控(2FSK) 设输入到调制器的信号比特流为{an},an=“1”或
“0” n=-∞~+∞。当输入为传号“1”时,输出频率为f1 的正弦波;当输入为空号“0”时,输出频率为f2的正弦波。 FSK信号分为相位连续的FSK信号和相位跳变的FSK信号。 FSK信号的波形及功率谱如图3-3所示。
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第3章 移动通信中的调制解调技术
移动通信中的数字调制技术应具有以下特点: (1)要有窄的功率谱和高的频谱利用率。移动通信是 一种多波道系统,调制信号功率谱带外辐射对邻道产生干 扰,使性能下降。为了保证数字信息传输质量,信号功率 与干扰功率之比应大于20dB,考虑到移动台运动时的衰落 深度可达20~40dB,所以要求已调信号在邻道的总辐射干 扰低于20~40dB。 (2)误码性能好。移动通信环境以衰落、噪声、干扰 为特点,包括多径瑞利衰落、频率选择性衰落、多普勒频 移和障碍物阻挡的联合影响。因此,必须根据抗衰落和干 扰能力来优选调制方案。误码性能的好坏实际上反映了信 号的功率利用率的高低。
MSK调制器的原理框图如图3-6所示。
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第3章 移动通信中的调制解调技术
图3-6 MSK调制器的原理框图
电子信息工程系通信技术教研室
第3章 移动通信中的调制解调技术 4.频谱特点 MSK信号的功率谱如图3-7所示,图中还给出了QPSK
信号的功率谱。从图中可以看出,与QPSK相比,MSK信号 的功率谱具有较宽的主瓣,其第一个零点出现在(f-fc)=0.75 处,而QPSK信号的第一个零点出现在(f-fc)=0.5处。当(ffc)→∞时,MSK的功率谱以[(f-fc)Tb]-4 QPSK的衰减速率[(f-fc)Tb]-2快得多。MSK信号可以采用 鉴频器解调,也可以采用相干解调。

第2讲 调制与解调

第2讲  调制与解调

图3-45 GMSK信号的功率谱密度
表3-2给出了作为BbTb函数的GMSK 信号中包含给定功率百分比的射频带宽。
表3-2
Bb T b 0.2 0.25 0.5 ∞
GMSK信号中包含给定功率百分比的射频带宽
90% 0.52Rb 0.57Rb 0.69Rb 0.78Rb 99% 0.79Rb 0.86Rb 1.04Rb 1.20Rb 99.9% 0.99Rb 1.09Rb 1.33Rb 2.76Rb 99.99% 1.22Rb 1.37Rb 2.08Rb 6.00Rb
最小频差(最大频偏):
当ak 1 当ak 1
(k 1)Ts t kTs
1 f f 2 f 1 2Ts
即最小频差等于码元速率的一半 设1/Ts=fs,则调频指数
h
f 1 1 Ts f s 2Ts 2
h=0.5时,满足在码元交替点相位连续的条件,也是频移键控为保证良 好的误码率性能所允许的最小调制指数,且此时波形的相关系数为 0.5, 待传送的两个信号是正交的。
图3-22 MQAM信号相干解调原理图
3.1.3 数字频率调制
一、 二进制频移键控
用二进制数字基带信号去控制载波 频率称为二进制频移键控(2FSK)。
如图3-25所示,设输入到调制器的比 n ∞~ ∞ 。 特流为{ a n },an 1, 2FSK的输出信号形式为
图3-25 2FSK信号的产生
图3-35 MSK信号调制器原理框图
MSK信号属于数字频率调制信号,因 此一般可以采用鉴频器方式进行解调,其 原理图如图3-38所示。
图3-38 MSK鉴频器解调原理框图
相干解调的框图如图3-39所示。
图3-39 MSK信号相干解调器原理框图

数字微波调制与解调技术

数字微波调制与解调技术
4
第2章
2.1二进制幅度键控(2ASK)
Amplitude Shift Keying
又称通断键控(OOK)
2ASK信号的产生
Acosct
乘法器

B(t )
So(t )
SASK (t)
cosct
B(t )
模拟幅度调制方法
键控方法
第2章
OOK On-Off Keying 5
基带波形 B(t) ang(t nTs )
PSK调制可以用相乘器,也可以用相位选择器
载波

0
φ
π
移相
S2PSK (t)
B(t )
2PSK调制方框图(相位选法择)
26
第2章
2PSK信号的功率谱密度
pS ( f
)
1 4
[
pB
(
f
fc)
pB ( f
fc )]
由于
a n
g (t
nT s
)
为双极
性矩形n基 带信号,故:
pS ( f ) fs p(1 p)[ G( f fc ) 2 G( f fc ) 2 ]
s
fs2 (1
p)2
2
G(mfs ) ( f
mfs )
m
根据矩形波形g(t)的频谱特点,对
于所有m≠0的整数有 G(mf ) 0 s
pB (
f
)
f s
p(1
p)G(
f
)
2
f 2 (1 s
p)2
(
f
)G(0) 2
9
第2章
当P=1/2时
pASK
(
f
)
1 16

数字电视原理第5章数字电视的调制与解调

数字电视原理第5章数字电视的调制与解调

QAM调制特点
QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)是一种 振幅和相位联合调制的数字调制方式。
在QAM调制中,输入的数据流被分 为两路,分别进行幅度和相位的调制 。幅度调制通过改变载波的振幅来实 现,而相位调制则通过改变载波的相 位来实现。两路调制信号在正交状态 改变载波的频率来传递信息,如窄带调频和 宽带调频等。
正交振幅调制(QAM)
同时改变载波的振幅和相位来传递信息,如 16QAM、64QAM等。正交振幅调制具有较高的 频谱利用率和抗干扰性能,在数字电视传输中得 到广泛应用。
数字电视调制原理
02
QAM调制原理
QAM调制概述
QAM调制原理
调制器的设计需要考虑输入信号的格式、调制方式、输出 信号的频率和幅度等因素。实现过程中,需要选择合适的 电路元件和参数,并进行仿真和测试验证。
解调器的设计与实现
解调器功能
将模拟信号转换回数字信号,以便数字设备进行处理。
解调器类型
根据解调方式的不同,解调器可分为振幅解调器、频率解调器和相位解调器等。
02
频带利用率
卫星数字电视系统需要充分利用有限的频带资源,因此采用高效的调制
方式和多路复用技术来提高频带利用率。
03
上行链路与下行链路
卫星数字电视系统中,上行链路将数字信号传输到卫星,而下行链路则
将卫星转发的信号传输到地面接收站。
地面数字电视系统中的应用
OFDM调制
地面数字电视系统主要采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)调制 方式,通过将高速数据流分配到多个正交子载波上进行传输。

数字调制解调技术

数字调制解调技术

抗多径干扰能力主要取决于调制解调 算法的设计和实现,以及信号处理技 术的运用。常用的抗多径干扰技术包 括RAKE接收、信道估计与均衡、多 天线技术等。这些技术的应用可以有 效抑制多径干扰的影响,提高数字信 号的传输质量和稳定性。
05
数字调制解调技术的未 来发展
高频谱效率的调制解调技术
总结词
随着通信技术的发展,对频谱效率的要求越来越高,高频谱效率的调制解调技术成为研 究热点。
02
通过将多个载波信号进行调制 ,多载波调制能够提高信号传 输的效率和可靠性。
03
多载波调制具有频谱利用率高 、抗多径干扰能力强等优点, 因此在无线通信、宽带接入等 领域得到广泛应用。
03
数字解调技术
相干解调
相干解调是一种基于相位的解调方法,它利用发送信号的相位信息来恢复原始信 号。在相干解调中,接收到的信号与本地振荡器产生的信号进行相位比较,以恢 复原始信号的相位信息。
抗多径干扰能力
抗多径干扰能力
总结词
详细描述
抗多径干扰能力是指数字调制解调技 术在存在多径干扰的情况下仍能保持 正常工作的能力。多径干扰是无线通 信中常见的问题,良好的抗多径干扰 能力能够提高通信质量。
抗多径干扰能力是评估数字调制解调 技术性能的重要指标,尤其在无线通 信中,它直接影响到通信的质量和稳 定性。
思路。
多模态调制解调技术
总结词
随着通信环境的多样化,多模态调制解 调技术成为研究的热点,以满足不同通 信环境下的需求。
VS
详细描述
多模态调制解调技术是指能够处理多种通 信模式的调制解调技术。目前已经出现了 一些多模态调制解调技术,如OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和SC-FDE (Single Carrier Frequency Domain Equalization,单载波频域均衡)等。这 些技术通过融合不同的通信模式,提高了 通信系统的灵活性和适应性,为未来通信 技术的发展提供了新的方向。

数字信号的调制与解调

数字信号的调制与解调
– 抗干扰能力差。如果接收信号uDPSK(t)中混进了外来的 干扰解调后的信号中的干扰增加, 因而更容易产生误码
.
本章小结
➢ 数字通信系统的性能指标为码元传输速率与差错 率。
➢ 二进制基带数字信号有单极性脉冲、双极性脉冲、 单极性归零脉冲和双极性归零脉冲等。
“1”,则数字信息序列与相对PSK信号的码元相位关
系如下:数字信息
1 0 11 0 0
1
相对PSK信号相位 0 0 π π π 0 π π
或 π π 0 00π00
相对PSK信号的初相特点:当数字信号是1时,该码元的 相对PSK信号初相与前.一码元的相同;当数字信号是0时,
相对PSK信号的波形
.
解调相对 PSK信号时 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 正确,即可 根据此相位 关系恢复出 数字信号。
频率键控信号的解调——非相干检测
图示为非相干检测法,为了消除失真或干扰,在 输出端带有判决电路。
.
频率键控信号的解调——相干检测法
图示为相干检测法,特点是需要一个相干(同 步)信号,在输出端同样有判决电路。
.
7.5 相位键控
本节内容:
用基带数字信号对载波相位进行控制的方式,叫 做调相,在数字通信中称之为“相位键控”,记 为PSK。
.
相干解调的波形
.
调相信号uPSK(t) 为0相移时, 它和相干信号 相乘并把高频 分量滤掉以后 得到正脉冲可 判决为“1”; 当调相信号为 π相移时,得 到负脉冲,可 判决为“0”。
相对调相信号的同步解调
相对调相信号同步解调方框图:
.
相干信号的产生
在相干解调时,如何产生相干信号是个关键。 相干信号不能从uPSK(t) 中直接提取,但可先对调

数字信号的调制与解调

数字信号的调制与解调
在相同的时间间隔内(b)共 传输了12位二进制数,(a)只 传输6位二进制数。
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数
无线通信中引入多元波来表达多进制数的目的是提高数字信
号传输的速率。下面通过二进制和四进制数字传输的比较来
说明多进制数为何能够提高传输速率。
(a)是用二进制数进行传输
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数
无线通信中引入多元波来表达多进制数的目的是提高数字信 号传输的速率。下面通过二进制和四进制数字传输的比较来 说明多进制数为何能够提高传输速率。
(a)是用二进制数进行传输 二进制数“101101”的波 形图
(b)是用四进制数传输四进 制数“011011100010(用 二进制表示四进制数)的波 形图
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数 用电压波形来表示多进制数,一个码位就必须具有多个不同 的状态,下面以4进制数的表示为例进行讨论。
每个码位分为4个离散的电平状态,电平0,1,2和3,分别 代表4进制数的0,1,2和3,用二进制数表示4进制数,即为 00,01,10和11。作了这样的规定以后,相应的波就可以用 来表示多进制数。
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式 (2)双极性波
信号双极性波形时,设二进制数为{a0a1a2……an……},这时 基带信号可以用函数S1(t)表示
S1( t ) an g( t nTb ) ( an 1 )g( t nTb )
n
设二进制数为{101001},表明a0=1,a1=0,a2=1,a3=0, a4=0,a4=1,代入上式可得
二进制数“101101”的波
形图
(b)是用四进制数传输四进

第二章数字信号的调制与解调 ppt课件

第二章数字信号的调制与解调 ppt课件
பைடு நூலகம்
进入接收端的接收功率用Si表示和噪 声功率用Ni表示
解调信噪比增益(解调器输出与输入 信噪比之比)
(2-8)
由上式可知,当输入端的信噪比一定
时,所获得的输出端的信噪比越大,系统 的解调信噪比增益越大。例如卫星系统中 常取mf=5,那么此时解调信噪比增益达到 450。
【例2-1】在采用FDM/FM方式工作的 卫星通信系统中,已知工作频率为6GHz, 试计算一个载波传输252路电话信号时所需 的传输带宽和信噪比增益。
2.3 时分复用与数字信号的调制与解调
2.4 相干解调的载波跟踪技术
2.0 预备知识 2.0.1为什么要调制?
1.无线电通信使用空间辐射方式, 把信号从发射端传送到接收端。根 据电磁波理论,发射天线尺寸为被 发射信号波长的十分之一或更大些, 信号才能有效地被发射出去 (λ=c/f)。
假如要发射一个300Hz的音频信号 (其波长为106m),则就必须要用 100km长的天线,这是无法实现的。
于余弦信号有幅度、相位和频率三种基本 参量,因此可以构成调幅、调相和调频三 种基本调制方式
3.调制定理
在通信系统中,常常会遇到基带信号 f(t)和余弦信号相乘的情况。
信号的频谱由一个频率位置搬移到另 一个频率位置上。
概念: 上边带:位于ωc之上的部分 下边带:位于ωc之下的部分
4.解调原理
2.另外,大气层对基带信号迅 速衰减,对较高频率范围的信号则 能传播很远的距离,因此,要通过 大气层远距离传送基带信号,就需 要极高频率的载波信号来携带被传 送的基带信号,这就是调制。
2.0.2调制定理
1.调制的概念
所谓调制是指用基带信号对载波(通 常为余弦或正弦)波形的某些参数(如幅 度、相位和频率)进行控制,使这些参数 随基带信号的变化而变化。通常是将调制 信号调制到中频(70MHz或140MHz), 然后在频谱搬移到射频(此时不调制)。

2ask调制与解调

2ask调制与解调

2ask调制与解调2ASK调制与解调2ASK调制是数字通信领域中广泛应用的一种数码调制方式,它是通过一定的方法将数字信号转换为模拟信号,以实现信号的传输和处理。

在进行2ASK调制之前,需要对数字信号进行二进制编码,即将数字信号转换为一系列的二进制码。

下面我们将分步骤阐述2ASK调制和解调的过程。

2ASK调制:第一步:数字信号二进制编码在进行数字信号调制之前,需要对数字信号进行二进制编码,即将数字信号转换为一系列的二进制码。

例如,对于一个数字信号“110011”,将其二进制编码为“011000110011”。

第二步:调制器输出模拟信号将编码后的数字信号输入到2ASK调制器中,通过一定的方式将二进制信号转化为模拟信号。

2ASK调制器通常采用简单的幅度调制方法,将“0”编码转化为低幅度的正弦波信号,将“1”编码转化为高幅度的正弦波信号。

第三步:发送调制信号将调制器输出的模拟信号发送给接收端进行处理。

2ASK解调:第一步:接收调制信号将发送端发送的调制信号接收到接收端。

第二步:滤波器滤除高频部分由于调制信号是经过幅度调制后的正弦波信号,它的频谱范围相对较宽。

因此,在进行解调之前需要通过一个低通滤波器滤除高频部分,仅保留低频部分的信息。

第三步:比较幅度将滤波器输出的模拟信号与接收端的阈值进行比较,如果模拟信号的幅度高于阈值,则表示该信号编码为“1”。

如果幅度低于阈值,则表示该信号编码为“0”。

第四步:解码数字信号最后,将解调出的数字信号进行译码,即将接收的一系列二进制码翻译为数字信号,完成2ASK调制的解调工作。

总结:2ASK调制与解调是数字通信中常用的调制与解调方式,通过将数字信号转换为模拟信号,实现信号的传输和处理。

对于广大工程师而言,掌握2ASK调制与解调技术,能够更好地应用于实际的通信工程中,提高通信效率和准确性。

bpsk调制解调原理(一)

bpsk调制解调原理(一)

bpsk调制解调原理(一)BPSK调制解调1. 什么是BPSK调制解调?BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制解调是一种基本的数字调制技术,用于将数字信号转换为模拟信号进行传输。

它可以将比特流通过改变信号相位来表示数字信息。

2. 原理BPSK调制解调的原理如下:1.调制: BPSK调制将数字0或1映射到不同的相位。

当数字为0时,信号的相位保持不变;当数字为1时,信号的相位反转180度。

2.解调:解调器接收到BPSK调制的信号后,通过对接收到的信号进行相位检测,判断信号相位的变化来恢复原始的比特流。

3. 调制过程BPSK调制过程可以分为以下几个步骤:1.将数字信号转换为比特流。

2.将比特流进行调制,将每个比特映射到相应的相位。

3.对调制后的信号进行滤波,以去除高频噪声和多余的频率成分。

4. 解调过程BPSK解调过程可以分为以下几个步骤:1.接收到调制后的信号。

2.对接收到的信号进行相位检测,判断信号相位的变化。

3.根据相位的变化确定每个比特的数值,恢复原始的比特流。

5. 优点与应用BPSK调制解调具有以下优点:•抗噪声能力强:由于BPSK调制只有两个相位,相位判断更容易,因此在噪声环境下具有较好的性能。

•简单实现:BPSK调制解调电路相对简单,容易实现和部署。

BPSK调制解调广泛应用于以下领域:•无线通信系统:BPSK是许多无线通信标准中的关键调制方式,如802.11系列(Wi-Fi)、蓝牙等。

•传感器网络:BPSK被用于传感器网络中的数据传输,如环境监测、智能建筑等。

•卫星通信:BPSK可以通过卫星传输数据,广泛应用于卫星通信领域。

6. 总结BPSK调制解调是一种基本的数字调制技术,通过改变信号相位来表示数字信息。

它具有抗噪声能力强、简单实现等优点,在无线通信、传感器网络、卫星通信等领域有广泛的应用。

理解BPSK调制解调的原理对于深入研究数字通信系统至关重要。

7. BPSK调制解调的性能分析BPSK调制解调的性能可以通过误码率(Bit Error Rate,BER)来评估。

数字电视的调制和解调

数字电视的调制和解调

1
1
log 2
Mb/ s / Hz
17
DTMB DTV Technology R&D Center
nQAM调制器
输入 码流
I路 2-L 电平 转换
串/并
2-L
Q路
电平 转换
低通 滤波
本振
低通 滤波
cos 2fct
2
sin 2fct
QAM 信号
❖和QPSK的不同仅增加了2-L电平转换模块
❖低通滤波一般使用SRRC(平方根滚降升余旋)数字滤波器
原理
▪优点和缺点
❖数字调制考虑因素
4
DTMB DTV Technology R&D Center
1
模拟调制
5
DTMB DTV Technology R&D Center
模拟调制
6
DTMB DTV Technology R&D Center
模拟电视VSB调制
AM调制信号频谱 上下边带频谱相同
为提高频谱效率,可以用模拟滤波器 从调制信号中滤除一个边带,单边带
传输层组成
TS流 输入
信道 编码
调制
基带传输
RF 部分
噪声和干扰
信道
TS流
基带接收
输出
信道解码
同步、信道均 衡和解调
RF 部分
3
DTMB DTV Technology R&D Center
本节内容
❖模拟调制 ❖单载波调制(数字调制)
▪QPSK调制 ▪多电平QAM调制 ▪VSB调制 ▪ ❖正交频分复用调制OFDM
❖低通滤波一般使用SRRC(平方根滚降升余旋13)数字滤波器g(tD)TV Technology R&D Center DTMB

学习数字调制解调基本原理

学习数字调制解调基本原理

数字调制与解调一 二进制ASK 调制与解调二进制数字基带信号作为调制信号,对载波实现振幅调制,已调波用两种不同的振幅体现调制信号,作为二进制振幅键控(BASK)调制,其逆过程成为BASK 解调。

1。

BASK 信号二进制数字基带信号可以表示成kk Bkb A kT t g A U ∑∞-∞=-=)(其中,A 可以是1或者0,代表码元取值,g(t)代表单位脉冲波形,为了研究方便,这里设定气味矩形波,幅度为1,持续时间0~T;T 为码元单位宽度。

当U=1时,代表A=1;当U=0时,代表A=0;设载波tCOSw u u c cm c=则BASK信号的表达式为{)()0(01===k sm k BASK A COSwct u A u用P=(H1)和P=(H0)分别代表发送A=1和A=0的概率,作为随机过程,二进制数字基带信号U 的双边功率谱密度函数为)()()()()()(12201f H P f G H P H P f f p B B δ+=)2()(ba b T S AT G ωω=)()(b a b fT S AT f G π=由 )cos()()(c c ASK φω+⋅=t A t s t u )(ASK t u 说明2ASK 信号是一个单极性矩形全占空的随机脉冲序列 ,其中⎩⎨⎧-=P P a 110n 当概率为当概率为(7-2-5)]()([2cos )()(c c c ASK ωωωωωωω-++=⋅⋅=⎰∞∞--S S Adtet A t s U tj )(c ωω±S )(t s )(ωS cω±其中是 的频谱 搬移 的结2ASK 信号的解调方法有两种,一种是非相干解调,采用普通的包络检波方法进行解调。

二进制数字频率调制(2FSK)二进制数字频率调制,简称频移键控2FSK ,是利用二进制数字基带信号控制载波的频率,进行频谱变换的过程。

在发送端,由基带信号控制载波,用不同频率的载波振荡信号来传输数字信号“1”和“0”;接收端则根据不同频率的载波信号,将其还原成相应的数字基带信号。

数字调制与解调

数字调制与解调

数字调制和解调是数字通信中的基本概念。

数字调制是将数字信号转换为适合在信道上传输的模拟信号,而数字解调则是将接收到的模拟信号转换回数字信号。

数字调制通常使用I和Q两个正交分量来表示数字信号。

I和Q分量分别代表了正交调制的两个正交分量,可以将数字信号映射到这两个分量上,从而实现数字调制。

数字调制可以采用多种方式,例如QPSK、16QAM、64QAM等,每种调制方式可以表示的数字信号数量不同,从而实现不同的数据传输速率。

数字解调则是将接收到的模拟信号转换回数字信号。

数字解调通常使用数字信号处理技术,例如傅里叶变换、滤波器等,将接收到的模拟信号转换为数字信号,从而实现数字解调。

数字调制和解调是数字通信中非常重要的概念,它们是数字通信系统中实现数据传输的关键环节。

调制与解调的概念

调制与解调的概念

调制与解调的概念调制与解调是通信技术中重要的概念,它们是实现信息传输的关键技术。

在通信系统中,调制与解调的作用是将信息信号转换成一定的形式,以便能够在传输媒介中传输。

本文将从调制与解调的基本概念、调制与解调的分类、调制与解调的实现原理以及调制解调器的应用等方面进行介绍。

一、调制与解调的基本概念调制是指把信息信号(如语音、图像等)按照一定的规律转换成调制信号,使得信息信号能够适应传输媒介的特性,以便能够在传输媒介中传输。

调制的过程就是在信号中加入一定的高频载波信号,使得信息信号的频率被调制到高频载波信号的频率范围内,从而形成调制信号。

解调是指在接收端将调制信号还原成原始信息信号的过程。

解调的过程就是将接收到的调制信号中的高频载波信号去除,从而得到原始的信息信号。

解调是调制的逆过程,也是通信系统中非常重要的一个环节。

二、调制与解调的分类调制和解调可以根据不同的分类方式进行划分。

1. 按照信号的调制方式分类调制和解调可以按照信号的调制方式进行分类,常见的调制方式有模拟调制和数字调制。

模拟调制是指将模拟信号进行调制,将其转换成模拟调制信号。

模拟调制分为调幅、调频和调相三种方式。

调幅是指将模拟信号的幅度加到载波信号上,形成调幅信号;调频是指将模拟信号的频率加到载波信号上,形成调频信号;调相是指将模拟信号的相位加到载波信号上,形成调相信号。

数字调制是指将数字信号进行调制,将其转换成数字调制信号。

数字调制分为ASK、FSK、PSK、QAM等多种方式。

ASK是指将数字信号转换成调幅信号;FSK是指将数字信号转换成调频信号;PSK是指将数字信号转换成调相信号;QAM是指将数字信号同时转换成调幅和调相信号。

2. 按照载波信号的性质分类调制和解调可以按照载波信号的性质进行分类,常见的载波信号有连续波和脉冲波。

连续波调制是指将信息信号加到连续的正弦波或余弦波上,形成连续波调制信号。

连续波调制主要包括调幅、调频和调相三种方式。

第三章 2 无线通信中的数字调制与解调(宽带无线常用数字调制方法)

第三章 2 无线通信中的数字调制与解调(宽带无线常用数字调制方法)
9 这些技术的研究,主要是围绕充分节省频谱和高效率的 利用频带展开的。多进制调制,是提高频谱利用率的有 效方法。
z
数字调制技术可以大致分为线性和非线性的。
9 线性调制技术带宽效率高,所以非常适合用于有限频带 内要求容纳越来越多用户的无线通信系统。
2006-10-2
4/71
引言
z
无论我们研究出什么调制方式其目的都是一样的, 即为了满足移动通信的数字调制和解调器技术的要 求。对移动通信的数字调制和解调器技术有以下的 要求:
29/71
2006-10-2
四相相移键控 (QPSK)
z z
QPSK信号也可以采用正交调制的方式产生,正交调 制器可以看成由两个载波正交的BPSK调制器构成。 QPSK相位选择法调制原理如下图所示
串/并 变换 逻辑选相电路 带通 滤波器
输入
输出
45D
135D 225D 315D
四相载波发生器 相位选择法产生QPSK原理图
9 在信道衰落条件下,误码率要尽可能低; 9 发射频谱窄,对相邻信道干扰; 9 高效率的解调,以降低移动台功耗,进一步缩小体积和 成本; 9 能提供较高的传输速率; 9 易于集成。
2006-10-2
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引言
z
在移动通信环境中,移动台的移动使电波传播条件 恶化,特别是快衰落的影响使接收场强急剧变化。
9 在选择调制方式时,必须考虑采取抗干扰能力强的调制 方式,能适用于快衰落信道,占有相对较小的带宽以提 高频谱利用率,并且带外辐射要小以减小对邻近波道的 干扰。
z
在线性调制技术中,传输信号的幅度s(t)随调制数字 信号m(t)的变化而线性变化,一般来说都不是恒包络。 在许多实际的移动无线通信系统中都使用非线性调 制方法,这时不管调制信号如何改变,载波幅度都 是恒定的,即恒包络调制。
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振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信 号而变化的数字调制。当数字基带信号为 二进制时,则为二进制振幅键控。
二进制振幅键控(2ASK)调制
二进制振幅键控(2ASK)解调
二进制振幅键控(2ASK)
通信原理
2ASK信号的产生
发送的二进制符号序列
0 an 1
发送概率为P 发送概率为1 P
其中
Ts是二进制基带信号时间间隔
e2 ASK (t)
带通 滤波器
相乘器 c(t)
低通 滤波器
抽样 判决器
定时 脉冲
输出
解调原理:将已调信号e2ASK(t)与相干载波c(t)在 相乘器中相乘,然后由低通滤波器输出所需的基 带波形。
通信原理
假设 相乘器输出
KC为低通滤波器的电压传输系数
低通滤波器输出 相干条件 满足相干条件下,相干检测器的输出为
通信原理
1 二进制振幅键控(2ASK) 2 二进制频移键控(2FSK) 3 二进制相移键控(2PSK)
二进制频移键控(2FSK)
传输2ASK信号所需频带
Ps(f)
-fc-fs
-2fs -fs 0 fs 2fs PE(f)
-fc
0
fc fc+fs
结论:二进制振幅键控信号的功率谱密度由离散谱和连续谱两 部分组成。离散谱由载波分量确定,连续谱由基带信号波形g(t) 确定,带宽则是基带波形的两倍, B2ASK=2B。
2ASK的带宽和频带利用率
二进制振幅键控(2ASK)信号的功率谱密 度
通信原理
2ASK调制信号
频谱
S(t)的频谱S(ω)搬移而得
实际的S(t)均为随机脉冲序列,在讨论 2ASK信号的频谱时,应讨论其功率谱密度。 已假设S(t)为单极性脉冲序列,因此:
二进制振幅键控(2ASK)信号的频谱
通信原理
二进制振幅键控(2ASK)信号的频谱
数字基带信号:来自数据终端的原始数据信号,包含丰富的低频 分量,甚至直流分量
数字频带传输:实际信道具有带通传输特性。具有丰富低 频成分的数字基带信号不能通过带通信道直接传输,必须 将数字基带信号的频谱变为适合信道传输的频谱后(数字 调制),才能在信道中传输,在接收端再将变换后的信号 还原为基带信号(数字解调)。这种传输基带信号的方式称 为数字频带传输
CCEE
第七章 数字频带传输系统
通信原理
主要内容
通信原理
7.1 引 言 7.2 二进制数字调制与解调原理 7.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 7.4 二进制数字调制系统的性能比较
7.5 多进制数字调制与解调原理
7.1 引 言
通信原理
数字传输的两种方式:基带传输和频带传输
数字基带传输:直接传输数字基带信号
非相干解调
通信原理
非相干解调(包络检波法)方式的接收系统框图
e2 ASK (t)
带通 滤波器
全波 整流器
包络检波器
低通 滤波器
抽样 判决器
定时 脉冲
输出
t
二进制振幅键控(2ASK)解调
通信原理
非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法)
相干解调
通信原理
相干解调(同步检测法)方式的接收系统框图
7.1 引 言
通信原理
正弦载波调制
用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或 相位中的某个参数,产生相应的数字振幅调制、 数字频率调制和数字相位调制 数字基带信号为二进制时,相应的三种数字调制 信号:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和 移相键控(PSK)
主要内容
通信原理
7.1 引 言 7.2 二进制数字调制与解调原理 7.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 7.4 二进制数字调制系统的性能比较
2ASK信号
结论:二进制 振幅键控 (2ASK)信号 表示为一个单 极性矩形脉冲号
通信原理
2ASK信号的时域波形
1 0 11 0 01
单极性矩形 脉冲序列
s(t)
t
载波信号
t
2ASK信号
t
2ASK信号的时间波形随二进制基带信号通断变化, 所以又称为通断键控信号(OOK信号)
7.5 多进制数字调制与解调原理
7.2 二进制数字调制与解调原理
通信原理
若调制信号是二进制数字基带信号时,这 种调制称为二进制数字调制。
1 二进制振幅键控(2ASK)
2 二进制频移键控(2FSK)
3 二进制相移键控(2PSK)
二进制振幅键控(2ASK)
通信原理
Amplitude Shift Keying
低通滤波器滤除
相干解调
通信原理
相干解调条件:接收端必须提供一个与2ASK信 号的载波保持同频同相的相干载波,否则将会造 成解调后的波形失真。
相干载波一般可通过窄带滤波或锁相环路来提取。
相干解调波形图
通信原理
× e2 ASK (t)
低通滤波
cos ct
抽样判决
t t
t
7.2 二进制数字调制与解调原理
二进制振幅键控(2ASK)信号
通信原理
2ASK信号产生的两种调制方法:模拟相乘 与数字键控
二进制不归 零信号
s (t )
模拟相乘
e2 ASK (t)
乘法器
数字键控
cosωct
开关电路
cos ct
二进制振幅键控(2ASK)调制
通信原理
二进制振幅键控(2ASK)信号 二进制振幅键控(2ASK)信号的频谱
完成数字频带传输的两个关键过程:调制与解调
7.1 引 言
通信原理
数字系统模型(调制、解调的位置)
信源
信源 编码器
信道 编码器
基带脉冲 数字 生成器 调制器
噪声
信道
信宿
信源 译码器
信道 译码器
采样 判决器
数字 解调器
模拟调制
连续变化的模拟量
m(t) 调制器 Sm(t)
离散的数字量
C(t)
t
矩形脉冲
脉冲载波调制
数字调制
连续波形


单频正弦波 连续载波调制
t
7.1 引 言
通信原理
调制与解调
调制:将基带信号频谱搬移至适合信道频谱进行传 输的过程. 解调:调制的逆过程.
调制与解调过程中的信号
调制信号:被搬移频谱的基带信号 已调信号:搬移频谱后得到的信号
载波信号:完成搬移频谱的工具。从原理上说,载 波信号的波形可以是任意的,但实际数字通信系统, 都选择正弦信号作为载波——正弦载波调制
通信原理
从功率谱图中可看出 B2ASK 2 fs 2RB
所以其频带利用率 2ASK
RB B2 ASK
RB 2RB
1 ( Baud ) 2 Hz
二进制振幅键控
通信原理
二进制振幅键控(2ASK)调制 二进制振幅键控(2ASK)解调
二进制振幅键控(2ASK)解调
通信原理
非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法)
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