数字调制技术

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现代信号处理技术在通信系统中的应用

现代信号处理技术在通信系统中的应用

现代信号处理技术在通信系统中的

应用

随着科技的不断发展,现代信号处理技术越来越广泛地应用于各个领域,尤其是在通信系统中。本文将讨论现代信号处理技术在通信系统中的应用,并探讨其对通信系统性能的提升。

通信系统是一个由发送器、信道和接收器组成的系统,用于传输信息。传统的通信系统主要依赖于模拟信号处理技术,但随着数字技术的发展,现代通信系统越来越多地采用数字信号处理技术来实现更高质量和更可靠的通信。

一种常见的现代信号处理技术是数字调制,它用于将数字数据转换为模拟信号以便在信道中传输。传统的调制技术包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和相位调制(PM),而数字调制技术则可以实现更高的数据传输速率和更低的误码率。例如,QAM(Quadrature Amplitude Modulation)是一种常用的数字调制技术,它可以将多个

比特位转换为一个复杂的调制符号,从而实现更高的数据

速率。

除了数字调制,现代信号处理技术还广泛应用于信道编

码和解码。信道编码是一种通过在发送端对数据进行冗余

编码来减少信道噪声对通信质量的影响的技术。常用的信

道编码技术包括前向纠错编码(FEC)和卷积编码(CC)。随着纠错编码技术的不断改进,通信系统可以实现更高的

误码率容限,从而提供更可靠的通信。

另一个重要的应用是多址技术。多址技术允许在同一频

率和时间资源上同时发送多个用户的信号,从而提高系统

的频谱效率。CDMA(Code Division Multiple Access)是

一种常见的多址技术,它通过给每个用户分配唯一的码片

序列来实现用户之间的区分。CDMA技术广泛应用于3G

数字调制技术

数字调制技术

数字调制技术

数字调制是指用数字数据调制模拟信号,主要有三种形式:移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。

幅度键控(ASK):即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值,例如对应二进制0,载波振幅为0;对应二进制1,载波振幅为1。调幅技术实现起来简单,但容易受增益变化的影响,是一种低效的调制技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。

频移键控(FSK):即按数字数据的值(0或1)调制载波的频率。例如对应二进制0的载波频率为F1,而对应二进制1的载波频率为F2。该技术抗干扰性能好,但占用带宽较大。在电话线路上,使用FSK可以实现全双工操作,通常可达到1200bps的速率。

相移键控(PSK):即按数字数据的值调制载波相位。例如用180相移表示1,用0相移表示0。这种调制技术抗干扰性能最好,且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟,并对传输速率起到加倍的作用

FSK是频移键控调制的简写,即用不同的频率来表示不同的符号。例如2KHz 表示符号0,3KHz表示符号1。

GFSK是高斯频移键控的简写,在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。

调频:

调幅:

调制的概念

调制的概念

调制的概念

调制是一种将信息信号转换为载波信号的技术,是无线通信系统中不可或缺的一环。调制技术的发展,为无线通信的高速、高质量传输提供了基础,也为人类的通信交流提供了更为广阔的空间。

一、调制的基本概念

调制是指将信息信号通过调制器转换为与其不同的载波信号,从而实现信息的传输。调制的基本原理是在载波信号上叠加信息信号,通过改变载波信号的某些特征,如频率、振幅、相位等,来携带信息信号并传输到接收端。在接收端,通过解调器将信息信号从载波信号中分离出来,恢复原始的信息信号。

调制的主要作用是将信息信号从低频带转换到高频带,使其能够通过无线信道进行传输。同时,调制技术还可以将不同的信息信号分配到不同的频段,从而实现多路复用,提高信道利用率。

二、调制的分类

调制技术根据不同的调制方式,可以分为模拟调制和数字调制两种。

1、模拟调制

模拟调制是指将模拟信号通过调制器转换为模拟载波信号的过程。模拟调制技术的主要种类有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。其中,幅度调制是通过改变载波信号的振幅来携带信息信号,而频率调制和相位调制则是通过改变载波信号的频率和相位来携带信息信号。

2、数字调制

数字调制是指将数字信号通过调制器转换为数字载波信号的过程。数字调制技术的主要种类有振幅移位键控调制(ASK)、频率移位键控调制(FSK)和相位移位键控调制(PSK)等。数字调制技术是数字通信系统中不可或缺的一部分,可以实现高速、高质量的数据传输。

三、调制的应用

调制技术广泛应用于无线通信、广播电视、卫星通信、雷达测量等领域。其中,无线通信是调制技术的主要应用领域之一。在无线通信系统中,调制技术可以将语音、图像、数据等信息信号转换为高频信号进行传输,实现移动通信、卫星通信、物联网等应用。

调制技术的应用

调制技术的应用

调制技术的应用

随着无线通信技术的迅猛发展,调制技术成为了无线通信技术中的重要组成部分。调制技术是将待传输信息信号与载波进行相互作用,使信息信号可以经过空气、导线等媒介传输。在现代无线通信领域,调制技术应用广泛,如移动通信、卫星通信、航空通信、广播、电视等等。本文将介绍调制技术的应用。

一、移动通信

移动通信是无线通信领域中最为突出的应用之一,而移动通信中最为重要的调制技术是数字调制。移动通信中常用的数字调制技术有ASK(振幅调制)、FSK(频移键控)、PSK (相移键控)和QAM(正交振幅调制)等。数字调制技术通过使用数字信号来信号调制,可以提高信道容量,减少传输误码率,提高通信信号质量,因此其应用十分广泛。

二、卫星通信

卫星通信中,调制解调器是重要的组成部分,其主要作用是将要传输的数据进行载波调制,以便于通过卫星传输。卫星通信中常用的调制技术有BPSK(二进制相移键控)、QPSK (四进制相移键控)和8PSK(八进制相移键控)等。这些技术具有高频谱效率和低误码率的特点,适用于土地和海洋等不同的地理环境和信息传播需求。

三、航空通信

在航空通信中,调制技术逐渐发展为MF、HF、VHF/UHF等各种频段的无线电波通信系统。调制技术的主要应用在航空导航、气象信息、空中交通管制等方面。这些系统需要在不同频段和调制方式下进行信息传输,包括调幅、调频以及数字调制等。这些技术可以提高通信信号的覆盖范围和传输速率,增强通信信号的可靠性和抗干扰性,提高系统的适用性和安全性。

四、广播电视

广播电视是调制技术的重要应用领域之一,其主要应用的调制技术有AM(调幅)、FM (调频)和数字调制等。广播电视中涉及到的信号类型与传输环境都各具特点,需要选择不同的调制技术来适应不同的传播需求,常规广播与电视采用调幅方式传播,而数字广播与电视采用数字调制方式传播。广播电视的传输距离较远,信号传输可靠性要求高,调制技术在广播电视中的应用显得尤为重要。

ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术

ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术

ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术

1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念,从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了,但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以来的事情。随着时代的发展,用户不再满足于听到声音,而且还要看到图像;通信终端也不局限于单一的电话机,而且还有传真机和计算机等数据终端。现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。而这些系统都使用到了数字调制技术,本文就数字信号的调制方法作一些详细的介绍。

一数字调制

数字信号的载波调制是信道编码的一部分,我们之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有一定的限制,未经处理的数字信号源不能适应这些限制。由于传输信道的频带资源总是有限的,因此提高传输效率是通信系统所追求的最重要的指标之一。模拟通信很难控制传输效率,我们最常见到的单边带调幅(SSB)或残留边带调幅(VSB)可以节省近一半的传输频带。由于数字信号只有"0"和"1"两种状态,所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关电键控制载波的过程,因此数字信号的调制方式就显得较为单纯。在对传输信道的各个元素进行最充分的利用时可以组合成各种不同的调制方式,并且可以清晰的描述与表达其数学模型。所以常用的数字调制技术有2ASK、4ASK、8ASK、BPSK、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等,频带利用率从1bit/s/Hz~3bit/s/Hz。更有将幅度与相位联合调制的QAM技术,目前数字微波中广泛使用的256QAM的频带利用率可达8bit/s/Hz,八倍于2ASK或BPSK。此外,还有可减小相位跳变的MSK等特殊的调制技术,为某些专门应用环境提

数字信号处理技术在通信中的应用

数字信号处理技术在通信中的应用

数字信号处理技术在通信中的应用

随着科技的发展,数字信号处理技术在通信领域扮演着越来越重要的角色。数

字信号处理技术是利用数字化的方法处理信号,对信号进行采样、编码、量化、压缩、传输、重建等一系列操作,从而可以更好地传输和接收信号。在通信领域中,数字信号处理技术应用广泛,可以提高通信效率和信号质量,保证通信的安全性和稳定性。

数字信号处理技术在通信中的应用可以从以下几个方面来分析:

1. 信号处理

数字信号处理技术可以对信号进行处理,其中最重要的操作就是滤波。滤波是

指在信号中滤除出一部分不需要的频率成分,使有效信号得以保留。数字滤波分为有限长和无限长两种。数学上,有限长的数字滤波器可以通过长除法实现,而无限长的数字滤波器则需要基于离散傅里叶变换的卷积实现。在通信领域中,数字滤波一般用于去除噪声干扰、调整信号频谱等应用。

2. 信号传输

数字信号处理技术在信号传输中起到了至关重要的作用。数字信号可以通过传

输媒介以数字形式进行传输。数字传输可以避免模拟信号因噪声干扰而失真的现象,因此在长距离传输的情况下有更好的表现。在数字信号传输中,数字调制技术也

是不可或缺的。数字调制技术指的是将模拟或数字信号转化为一串调制符号的过程,这样可以运用数字信号处理技术进行调制信号的发送、接收、解调等处理。

3. 信号解调

信号解调也是数字信号处理技术在通信中的重要应用。传统上,调制是通过模

拟电路实现的,但是数字信号处理技术可以实现数字调制和解调。数字信号处理技术可以用于提取数字通信中的调制符号并还原它们为原始数字信号,以便解码数据。

模拟调制和数字调制

模拟调制和数字调制

模拟调制和数字调制

模拟调制和数字调制是通信领域中重要的技术,用于将原始信号转换为适合传输的信号。本文将介绍模拟调制和数字调制的基本概念、原理和应用。

一、模拟调制

模拟调制是将原始信号(模拟信号)转换为模拟载波信号的过程。模拟信号是连续的,可以采用各种波形表示,如正弦波、方波等。而模拟载波信号是通过调制技术将模拟信号的特征嵌入到载波信号中。

常见的模拟调制技术有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。幅度调制是调制信号的幅度变化与原始信号的幅度变化成正比例关系。频率调制是调制信号的频率变化与原始信号的幅度变化成正比例关系。相位调制是调制信号的相位变化与原始信号的幅度变化成正比例关系。

模拟调制广泛应用于广播电视、手机通信等领域。例如,在广播电视中,音频信号经过幅度调制后,可以被传输到接收设备,再经过解调还原为原始音频信号。类似地,手机通信中的语音信号也经过模拟调制后传输。

二、数字调制

数字调制是将原始信号(数字信号)转换为数字载波信号的过程。

数字信号是离散的,由一系列二进制码组成。数字载波信号是由一系列离散的数字值组成,用于表示数字信号的特征。

常见的数字调制技术有振幅移移键控调制(ASK)、频移键控调制(FSK)和相移键控调制(PSK)。ASK是将数字信号的幅度变化与原始信号的二进制码成正比例关系。FSK是将数字信号的频率变化与原始信号的二进制码成正比例关系。PSK是将数字信号的相位变化与原始信号的二进制码成正比例关系。

数字调制在数字通信系统中得到广泛应用。例如,无线局域网中的Wi-Fi技术就采用了OFDM(正交频分复用)调制技术,将数字信号转换为一系列正交的子载波,提高了传输效率和抗干扰性能。此外,数字调制还被用于数字广播、数字电视等领域。

bpsk调制的matlab程序

bpsk调制的matlab程序

题目:BPSK调制的MATLAB程序

一、BPSK调制技术介绍

BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制是一种数字调制技术,它使用两个不同的相位来表示数字比特0和1。在BPSK调制中,0和1分别映射到正弦波的两种相位,通常为0°和180°。

二、MATLAB程序编写流程

在MATLAB中实现BPSK调制的程序主要包括以下几个步骤:

1. 生成要调制的数字比特序列

2. 将数字比特序列转化为相应的正弦波信号

3. 添加高斯白噪声

4. 绘制调制后的信号波形图

三、MATLAB程序实现

下面是一个简单的MATLAB程序,实现了BPSK调制的过程:

```matlab

生成随机的数字比特序列

bitStream = randi([0,1],1,1000);

将数字比特序列映射为正弦波信号

t = 0:0.01:length(bitStream)-1;

t = t/100;

carrier = sin(2*pi*t);

BPSK调制

bpskSignal = (1-2*bitStream).*carrier;

添加高斯白噪声

noise = 0.1*randn(1,length(bpskSignal)); noisyBpskSignal = bpskSignal + noise;

绘制调制后的信号波形图

subplot(2,1,1);

plot(t,carrier);

title('Carrier Signal');

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');

grid on;

subplot(2,1,2);

现代移动通信移动通信中的主要技术

现代移动通信移动通信中的主要技术

a j2
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图3-17 (3,1,2)卷积编码器的基本结构
3.3 抗干扰和衰落技术
3.3.1 分集接收技术 3.3.2 自适应均衡技术 3.3.3 多径信号的分离与合并
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.1 分集接收技术
1. 分集技术的概念与分类 2. 常用的显分集技术
(1) (2) (3) (4) 极化分集
3. 分集合并方式
3.1.2 数字频率调制
1. 二进制数字频移键控(2FSK) 图3.1 FSK信号及其功率谱 2. 最小频移键控(MSK) 3. 高斯滤波的最小频移键控(GMSK)
图3.1 FSK信号及其功率谱
相位跳变 相位连续
PS ( f )
t
f b ( f1 f2 ) / 2 f2 f1
t
f1 fb f1
3.1 数字调制技术
3.1.1 概述 3.1.2 数字频率调制 3.1.3 数字相位调制
3.1.1 概述
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字 信号变换成适合信道传输的已调信号。调制过 程发生在系统的发送端。在接收端将已调信号 还原成要传输的原始信号的过程称为解调。
按照调制器输入信号(调制信号)的形式, 调制可分为模拟调制和数字调制。
最典型的信道编码主要有如下几种类型:
1. 分组码 表3.2 (7,3)分组码码字结构 2. 卷积码 图3.17 (3,1,2)卷积编码器的基本结构

现代数字调制技术

现代数字调制技术
现代数字调制技术
8.1 引言
在第6章中已经讨论了几种基本数字调制技术的调制和解调 原理。随着数字通信的迅速发展,各种数字调制方式也在 不断地改进和发展,现代通信系统中出现了很多性能良好 的数字调制技术。
本章我们主要介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代 数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制,包括偏移四相 相移键控(OQPSK)、 π/4四相相移键控( π/4 -QPSK)、 最小频移键控(MSK)和高斯型最小频移键控(GMSK); 然后介绍正交幅度调制(QAM),它是一种不恒定包络调 制。在介绍了这几种单载波调制后,再引入多载波调制, 着重介绍其中的正交频分复用(OFDM)。
信号对两个相互正交的同频载波进行抑制 载波的双边带调制,利用已调信号在同一 带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的 数字信息传输。
《通信原理课件》
一、时域表示
《通信原理课件》
《通信原理课件》
二、矢量图
如果 QAM 信号的在信号空间中的坐标点数目(状态数) M 4 ,记
为 4QAM,它的同相和正交支路都采用二进制信号;如果同相和正交支路 都采用四进制信号将得到 16QAM 信号。以此类推,如果两条支路都采用 L
《通信原理课件》
《通信原理课件》
由此可见,方型和星型16QAM两者功率相差 1.4dB。另外,两者的星座结构也有重要的差别, 一是星型16QAM只有两个振幅值,而方型 16QAM有三种振幅值;二是星型16QAM只有8 种相位值,而方型16QAM有12种相位值。这两 点使得在衰落信道中,星型16QAM比方型 16QAM更具有吸引力。

广播电视传输中的调制与解调技术

广播电视传输中的调制与解调技术

广播电视传输中的调制与解调技术随着科技的不断进步,广播电视传输技术也在不断革新和发展。调

制与解调技术作为广播电视传输中重要的环节,起着至关重要的作用。本文将介绍广播电视传输中常用的调制与解调技术,并探讨其在实际

应用中的优势和挑战。

一、调制技术

广播电视传输中,调制技术主要用于将音视频信号转换为适合传输

的调制信号形式。常见的调制技术包括模拟调制和数字调制。

1. 模拟调制

模拟调制是广播电视传输中较早采用的调制技术。其中,频率调制(FM)用于音频信号传输,而振幅调制(AM)用于视频信号传输。

频率调制具有抗噪声能力强、音质优良的优点,被广泛应用于广播领域;而振幅调制则具备传输距离远、传输带宽窄的特点,适用于电视

信号传输。模拟调制技术在广播电视传输中有着广泛的应用,但其也

存在信号受干扰、传输距离受限等问题。

2. 数字调制

随着数字技术的快速发展,数字调制技术逐渐取代了模拟调制技术,成为广播电视传输的主流方式。数字调制技术能够将音视频信号转换

为数字信号进行传输,有效提高了信号的传输质量和抗干扰能力。常

见的数字调制技术包括频移键控(FSK)、相位偏移键控(PSK)和正

交幅度调制(QAM)等。数字调制技术在广播电视传输中具有高质量、

高带宽、抗干扰能力强等优势,广泛应用于现代的卫星电视、有线电

视以及数字电视领域。

二、解调技术

解调技术是广播电视传输中将调制信号还原为原始信号的过程。解

调技术的选择取决于使用的调制技术。

1. 模拟解调

对于模拟调制技术,使用相应的解调技术进行信号还原。常见的模

拟解调技术包括频率解调和振幅解调。频率解调主要用于音频信号还原,通过解调器还原出原始音频信号;振幅解调则用于视频信号还原,通过解调器还原出原始视频信号。模拟解调技术简单易行,但在传输

无线通信网络中常用的调制技术

无线通信网络中常用的调制技术

无线通信网络中常用的调制技术随着科技的不断发展,无线通信技术得到了广泛应用,其在物联网、智能家居、移动通信、卫星通信等领域中起到了重要的作用。而无线通信技术作为信息传输的核心技术之一,通常需要将待传输的信息进行调制处理,以便将其在无线信道中传输。本文将介绍在无线通信网络中常用的调制技术。

ASK调制技术

ASK即幅度调制(Amplitude Shift Keying)技术,是一种基础的数字调制技术,它将基带信号转换为调制信号,将数字信号与载波信号的幅度关联起来进行传输。ASK调制的优势在于其实现简单,对调制信号的幅度要求不高,但也存在容易受噪声影响导致误码率较高等问题。

PSK调制技术

PSK即相位调制(Phase Shift Keying)技术,也是一种基础的数字调制技术,与ASK调制相比,其将待传输的信息与载波信号的相位关联起来进行传输。PSK调制技术对于相位的准确性要求较高,其受噪声影响较小,误码率相对较低,因此其在高速数字通信中得到了广泛应用。

QAM调制技术

QAM即正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation)技术,是将ASK与PSK技术相结合的数字调制技术。QAM技术将待传输信息分别进行二进制ASK和PSK调制后合并,再与正交载波信号进行叠加,从而形成具有多维度的载波波形。由于QAM技术承载更多数字信息,其数据传输速率更高,但相对的,QAM技术受多径干扰的影响较大。

OFDM调制技术

OFDM即正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,是无线通信网络中常用的调制技术之一。OFDM技术将传输的带宽分成多个公共的子通道,在各个子通道上实现调制传输。由于OFDM技术能适应不同频段带宽的需要,因此其在现代宽带无线通信标准中应用广泛。

数字调携原理

数字调携原理

数字调携原理

数字调制原理

数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,以便在模拟通信信道上传输数字信息。数字调制技术广泛应用于现代数字通信系统中,如移动通信、卫星通信、有线电视传输等。下面是一些常见的数字调制方法及其原理:

1. 调幅键控(ASK)

ASK调制将二进制数字信号映射到不同的载波振幅。比如"1"表示载波振幅为A,"0"表示载波振幅为0。这是最简单的数字调制方式。2. 调频键控(FSK)

FSK调制将二进制数字信号映射到不同的载波频率。比如"1"对应频率f1,"0"对应频率f2。频率间隔需足够大以便接收端能够检测和区分。

3. 调相键控(PSK)

PSK调制将二进制数字信号映射到不同的载波相位。最常见的是二进制PSK(BPSK),其中"1"对应相位0度,"0"对应相位180度。还有四进制PSK(QPSK)等高阶调制方式。

4. 正交幅值调制(QAM)

QAM是综合了ASK和PSK的调制方式。它将多个二进制数字映射到信号的振幅和相位的组合。例如16QAM每个符号包含4比特。

QAM可以在给定的带宽下提高数据传输速率。

5. 码分多址(CDMA)

CDMA并非典型的调制技术,而是利用扩频序列对数字信号进行编码,使得多个用户可以共享同一载波。CDMA广泛应用于3G/4G移动通信系统。

数字调制技术的选择取决于系统的带宽、功率和复杂度等要求,不同的应用场景会采用不同的调制方案。调制技术的发展也推动了现代数字通信系统的高速率、高质量和高效率传输。

基本数字调制

基本数字调制

基本数字调制

什么是数字调制?

在通信领域中,数字调制(Digital Modulation)是一种将数字信号转换成模拟

信号的过程。在数字通信中,信息以离散的形式传输,因此需要将数字信号转换为模拟信号以便在信道中传输。数字调制技术所做的就是通过将数字信号调制到高频载波上,使其能够在信道中传输。

数字调制可以分为基带调制和带通调制两种方式。基带调制是将数字信号直接

调制到基带频率上,这种方式适用于短距离传输。而带通调制则是将数字信号调制到射频频率带上,这样可以实现远距离传输和抗干扰能力强。

基本数字调制的分类

基本数字调制主要包括以下四种调制方式:

1.ASK(Amplitude Shift Keying)调制: ASK调制是一种将数字信号

调制到载波上的调制方式。在ASK调制中,载波的幅度会根据数字信号的取值而变化。即当传输的比特为1时,载波的幅度为A,当传输的比特为0时,载波的幅度为0。这种调制方式简单易实现,但对噪声和干扰比较敏感。

2.FSK(Frequency Shift Keying)调制: FSK调制是一种将数字信号

调制到载波频率上的调制方式。在FSK调制中,载波的频率会根据数字信号

的取值而改变。即当传输的比特为1时,载波的频率为f1,当传输的比特为

0时,载波的频率为f2。这种调制方式在抗干扰能力方面较好,但调制复杂度较高。

3.PSK(Phase Shift Keying)调制: PSK调制是一种将数字信号调制

到载波相位上的调制方式。在PSK调制中,载波的相位会根据数字信号的取

值而改变。即当传输的比特为1时,载波的相位为θ1,当传输的比特为0时,载波的相位为θ2。这种调制方式适用于高速传输,但对抗多径传播的干扰较为敏感。

通信系统中的调制和解调技术介绍

通信系统中的调制和解调技术介绍

通信系统中的调制和解调技术介绍通信系统中的调制和解调技术是实现信息传输的关键部分。调制(Modulation)是指将要传输的信息信号转换成适合于传输的载波信号,而解调(Demodulation)则是将接收到的调制后的信号还原为原始的信

息信号。本文将介绍通信系统中常用的调制和解调技术,包括模拟调

制调制技术和数字调制解调技术。

一、模拟调制调制技术

模拟调制调制技术用于模拟信号的传输。常见的模拟调制调制技术

包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。

1. 调幅(AM)

调幅是将模拟信号通过改变载波的幅度来实现调制。调制过程中,

原始信号控制载波的幅度变化,得到调幅信号。在接收端,通过解调,将调幅信号还原为原始信号。调幅技术应用广泛,例如广播电台的信

号传输。

2. 调频(FM)

调频是将模拟信号通过改变载波的频率来实现调制。调制过程中,

原始信号控制载波的频率变化,得到调频信号。在接收端,通过解调,将调频信号还原为原始信号。调频技术具有抗干扰能力强的优点,适

用于音频信号传输等领域。

3. 调相(PM)

调相是将模拟信号通过改变载波的相位来实现调制。调制过程中,

原始信号控制载波的相位变化,得到调相信号。在接收端,通过解调,将调相信号还原为原始信号。调相技术适用于需要抗干扰能力较强的

通信环境。

二、数字调制解调技术

数字调制解调技术用于数字信号的传输。数字调制解调技术可以将

数字信号转换为适合于传输的模拟信号,并在接收端将其还原为数字

信号。常见的数字调制解调技术包括振幅移键调制(ASK)、频移键

调制(FSK)、相移键调制(PSK)和正交振幅调制(QAM)等。

新型数字带通调制技术的应用

新型数字带通调制技术的应用

随着科技的不断发展,数字通信技术在各个领域得到了广泛的应用。数字

带通调制技术作为数字通信技术的重要组成部分,具有频谱利用率高、抗干扰能力强等优点,已经成为现代通信系统中不可或缺的一种调制方式。

本文将对新型数字带通调制技术的应用进行详细的介绍。

1.数字电视广播

数字电视广播是数字带通调制技术的一个重要应用领域。传统的模拟电视信号容易受到电磁干扰,画质和音质受到限制。而数字电视信号采用数字带通调制技术,可以实现高质量的音视频传输,同时具有更强的抗干扰能力。目前,全球范围内的数字电视广播系统已经逐渐取代了模拟电视广播

系统,成为了主流的电视传输方式。

2.无线通信

无线通信是数字带通调制技术的另一个重要应用领域。随着移动通信技术的发展,人们对于无线通信的需求越来越高。数字带通调制技术可以实现高速、高质量的数据传输,满足现代移动通信的需求。例如,4G、5G等新一代移动通信技术都采用了数字带通调制技术,实现了高速率、低时延、

大连接数等特点。

3.卫星通信

卫星通信是一种覆盖范围广、传输距离远的通信方式。在卫星通信中,数字带通调制技术可以实现高效的频谱利用,提高信道容量。此外,数字带通调制技术还具有较强的抗干扰能力,可以保证卫星通信的稳定性和可靠性。目前,全球范围内的卫星通信系统已经广泛采用了数字带通调制技

术,为人类的信息传输提供了强大的支持。

4.宽带接入

随着互联网的普及和发展,宽带接入已经成为了家庭和企业的基本需求。数字带通调制技术可以实现高速、高质量的数据传输,满足现代宽带接入的需求。例如,光纤到户(FTTH)技术就采用了数字带通调制技术,实现了高速率、低时延的宽带接入服务。此外,无线宽带接入技术如Wi-Fi、

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《计算机网络与应用》

第3单元数据通信基础3.2 数字调制技术

主讲人:杜煜

duyu@ 数字数据的调制

对数字数据调制的基本方法有三种:幅移键控、频移键控和相移键控。

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调制解调器计算机计算机

调制解调器数字编码(NRZ、曼彻斯特等)数字数据数字信号(数字信道)调制(ASK、FSK、PSK等)数字数据模拟信号(模拟信道)脉冲编码调制PCM 模拟数据数字信号

(数字信号)

调制(AM、FM、PM等)模拟数据模拟信号

(模拟信道)

《计算机网络与应用》杜煜No.2

幅移键控、频移键控和相移键控

⏹幅移键控ASK (Amplitude Shift Keying )

ASK 是通过改变载波信号的幅度值表示数字信号“1”、“0”,以幅度A1表示数字信

号的“1”,用载波幅度A2表示数字信号的“0”(通常A1取1,A2取0),而载波信号

的参数f 和φ恒定。⏹频移键控FSK (Frequency Shift Keying )

FSK 是通过改变载波信号频率的方法表示数字信号“1”、“0”,用f 1表示数字信号

“1”,用f 2表示数字信号“0”,而载波信号的A 和φ不变。⏹相移键控PSK (Phase Shift Keying )

PSK 是通过改变载波信号的相位值表示数字信号“1”、“0”,而载波信号的A 和f 不变。

PSK 包括两种类型: 绝对调相

◆绝对调相使用相位的绝对值,φ为0表示数字信号“1”,、φ为π表示数字信号“0”。

相对调相

◆相对调相使用相位的相对偏移值,当数字数据为0时,相位不变化,而数字数据为1时,相位要偏移π。

《计算机网络与应用》杜煜No.3数字数据的调制示例

频移键控FSK

绝对相移键控PSK

相位φ=πφ=0φ=πφ=0φ=0φ=π

相位φ=0相对相移键控PSK

偏移πφ=πφ不变φ=π偏移πφ=0偏移πφ=πφ不变

φ=π

幅移键控ASK

01011数字数据

《计算机网络与应用》杜煜No.4

多相调制

⏹ASK 、FSK 和PSK 都是最基本的调制技术,实现容易,技术简单,抗干扰能力差,调制速率不高,为了提高数据传输速率,也可以采用多相调制的方法。 例如,将待发送的数字信号按2个比特一组

的方式组织,因为2个比特可以有4种组合

方式,即“00、01、10、11”四个码元,所以用4个不同的相位值就可以表示出这4

组组合。在调相信号传输过程中,相位每改变一次,传送两个二进制比特,这种调制方法就称为四相相移键控。《计算机网络与应用》杜煜No.5

3π2

0π相位值

二进制比特00011110π2数字数据00101101

四相

相移键控

0ππ

2

π2300

01

1011

混合调相

⏹为了达到更高的信息传输速率,采用多元制的振幅相位混合调制技术,比如正交振幅调制QAM (Quadrature Amplitude

Modulation ),它不但使用相位,而且还使用幅度: 8-QAM 使用了幅度与相位的

8种组合,

由于使用3个比特可以表示8种组合,因此,每一种组合代表一个码元,每个码元3个比特。

16-QAM 的幅度和相位有16种组合,每个组合代表一个码元,每个码元4个比特。

《计算机网络与应用》杜煜No.6

000100100011

0000

01000111011001011101110011111110101010011000

1011

000001

010

011

100101110

1118-QAM 16-QAM

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