移动通信实验第一部分 数字调制与调制技术
移动通信调制技术介绍
无线传感器网络（WSN）：使用调制技术实现传 感器节点之间的无线数据传输。
卫星通信中的应用
01
01
卫星通信系统：利用卫星作为 中继站进行通信
02
02
卫星调制技术：将信号调制到 卫星通信频率上
03
03
卫星通信的优点：覆盖范围广， 传输速度快，抗干扰能力强
04
04
卫星通信的应用领域：军事、 航空、航海、应急通信等
4
更高效的调制技术
更高阶的调制技术： 如64QAM、 256QAM等，可 以提高频谱效率
更先进的多天线技 术：如MIMO、 波束赋形等，可以 提高传输速率和覆 盖范围
更智能的调制技术： 如自适应调制、动 态功率控制等，可 以提高系统灵活性 和性能
01
提高信号传输效 率
2
幅度调制技术
幅度调制技术是一
1
种通过改变信号的
幅度来传递信息的
技术。
常见的幅度调制技
2
术包括：调幅
（AM）、调频
（FM）和调相
（PM）。
调幅技术通过改变
3
信号的幅度来传递
信息，具有较高的
抗干扰能力。
调频技术通过改变
4
信号的频率来传递
信息，具有较高的
传输速率和较低的
误码率。
更绿色的调制技术： 如低功耗、低辐射 等，可以降低能耗 和保护环境
更灵活的调制技术
自适应调制技术：根据信道条件自动调整调制方式， 提高传输效率
多载波调制技术：将多个载波组合在一起，提高传 输速率和频谱利用率
智能天线技术：利用多天线阵列，实现空间分集和 波束赋形，提高传输可靠性和覆盖范围
数字调制解调技术
第3章 移动通信中的调制解调技术 ①恒包络调制技术（不管调制信号如何变化，载波振
幅保持恒定）。恒包络调制技术有2FSK、MSK、GMSK、 TFM和GTFM等。恒包络调制技术的功率放大器工作在C 类，具有带外辐射低、接收机电路简单等优点，但其频带 利用率比线性调制技术稍差一些。
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第3章 移动通信中的调制解调技术
图3-1 各类二进制调制原理波形图
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第3章 移动通信中的调制解调技术 移动信道的基本特征如下： ①带宽有限，它取决于可使用的频率资源和信道的传
播特性； ②干扰和噪声的影响较大，这主要是由移动通信工作
的电磁环境所决定的； ③存在着多径衰落。
·信号频率偏移严格符合 1 4Tb
，相位调制指数 h
f1 f2 Tb
1/ 2 。
·以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间( Ts )内准确地线性变化
/2。
·在一个码元期间内，信号应是 1 载波周期的整倍数。 4
·在码元转换时刻，信号的相位是连续的，即信号波形无突变。
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输入及相位常数有关。在给定输入序列{ak} 的相位轨迹如图3-5所示。
MSK
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第3章 移动通信中的调制解调技术
图3-5 MSK的相位轨迹
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第3章 移动通信中的调制解调技术
2. MSK 信号的特点
MSK 信号具有如下特点：
·已调信号振幅是恒定的。
第3章 移动通信中的调制解调技术
其中,
k
k1
k1 k
ak ak1 ak ak1
移动通信中的数字调制技术
•
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1/4
• 培训的目的
1.了解数字调制原理和特点 2.了解移动通信系统中的各种调制技术
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• 调制的概念
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为：
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• 码元速率
码元：数字信号中每一个符号的通称。即可以用二进制表示，也可以用其 它进制的数表示。 码元传输速率，又称为码元速率或传码率。码元速率又称为波特率，指每 秒信号的变化次数。若数字传输系统所传输的数字序列恰为二进制序列， 则等于每秒钟传送码元的数目，而在多电平中则不等同。单位为"波特",常 用符号"Baud"表示，简写为"B"
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传输数字信号时也有三种基本的调制方式：幅移键控(ASK)、 频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。 它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数 字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。 理论上，数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是 属正弦波调制。但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调 制，而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。 在数字通信的三种调制方式（ASK、FSK、PSK)中，就频带利用率 和抗噪声性能（或功率利用率）两个方面来看，一般而言，都是 PSK系统最佳。所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。
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1.符号速率 符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子
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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。
第2章调制解调技术GMSK及π4DQPSK资料.
xk
xk 1
(ak1
ak )
k
2
xk 1
xk1 k
ak ak 1 ak ak 1
第二节、移动通信的数字调制技术
由下列两式可得出MSK的相位轨迹
xk
xk 1
(ak 1
ak )
k
2
k
2Tb
akt
xk
MSK的相位轨迹θ（t）
(t)
3 / 2 － 1 － 1 ＋ 1 － 1 ＋ 1 ＋ 1 ＋ 1 － 1 ＋ 1
G
Sout / Nout Sin / Nin
3m
2 f
(m
f
1)
第一节、基本调制技术
目前应用的模拟 FM 移动通信系统： 话音最高频率 fm= 3 kHz; 最大调制频偏 f = 5 kHz, 则单路信号带宽为多少？
B=2(fm+f)=16 kHz 按照FDM原理，保护频带 Bg = 9 kHz，则一个信道的宽 度为 25 kHz（即载波频率点间隔 25 kHz ）。
调制方案的性能衡量标准： 功率效率--在低功率下保持正确传输的能力。（Eb／N0越小越好） 带宽效率—有限带宽内容纳数据量的能力。 （Rb／B越大越好）
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。
脉冲成型技术可消除码间串扰和保持小的信号带宽，因而得到广 泛应用。
设输入到调制器的比特流为｛an｝, an=±1, n=-∞~+∞。 FSK的输出信号形式(第n个比特区间)为
s(t)
cos(2 cos(2
( (
fc fc
f f
)t) )t)
an 1 an 1
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调AM和FM射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。
而载波本身并不带有任何信息。
调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。
每种调制方法都有其有缺点。
了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。
复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。
载波无线通信的基础是载波，基本的载波如下图所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。
调幅调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。
最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。
这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。
在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如下图，这个被称为幅度调制（AM）。
AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。
这个信号直接通过放大后输出至扬声器。
该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。
AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。
如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。
该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。
产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。
移动通信的编码与调制技术
移动通信的编码与调制技术在当今高度互联的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常的语音通话、短信交流，到高清视频播放、在线游戏，移动通信技术的不断发展为我们带来了越来越便捷和丰富的体验。
而在这背后，编码与调制技术起着至关重要的作用。
首先，我们来谈谈编码技术。
编码，简单来说，就是将信息转换为特定的代码形式，以便于传输和存储。
在移动通信中，常用的编码技术包括信源编码和信道编码。
信源编码的主要任务是减少信息的冗余度，提高传输效率。
例如，在语音通信中，我们不会传输连续的声音信号，而是对其进行采样和量化，将模拟的声音信号转换为数字形式。
通过合理的编码算法，可以去除那些人耳不太敏感的部分，从而在不影响语音质量的前提下减少数据量。
信道编码则是为了提高通信的可靠性。
由于移动通信环境复杂，信号在传输过程中容易受到各种干扰和衰减。
信道编码通过在原始信息中添加一些冗余信息，使得接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。
常见的信道编码方式有卷积码、Turbo 码等。
接下来，我们再看看调制技术。
调制就像是给信息穿上不同的“外衣”，以便让它们能够在无线信道中顺利传输。
在移动通信中，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
幅度调制是根据信息的变化改变载波的幅度；频率调制则是改变载波的频率；相位调制则是改变载波的相位。
而现代移动通信系统中，更广泛采用的是数字调制技术，如二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（QAM）等。
以 QPSK 为例，它将信息编码为四个不同的相位状态，每个相位状态代表两个比特的信息。
这样，在相同的带宽下，能够传输更多的信息。
QAM 则更进一步，它同时改变载波的幅度和相位，从而可以在一个符号中传输更多的比特。
例如 16QAM 可以在一个符号中传输 4 比特的信息。
编码与调制技术的选择并非是孤立的，而是需要根据具体的通信需求和系统条件来综合考虑。
移动通信PPT课件
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
2021/7/1
图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
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12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调移动通信中的调制解调⒈引言⑴背景介绍⑵研究目的⑶文档组织结构⒉通信调制解调概述⑴调制的基本概念⑵解调的基本概念⑶调制解调的作用和意义⒊调制技术⑴模拟调制⒊⑴幅度调制（AM）⒊⑵频率调制（FM）⒊⑶相位调制（PM）⑵数字调制⒊⑴脉冲调制（PCM）⒊⑵正交调制（QAM）⒊⑶正交频分复用（OFDM）⒋解调技术⑴模拟解调⒋⑴幅度解调⒋⑵频率解调⒋⑶相位解调⑵数字解调⒋⑴采样与重建⒋⑵数字信号处理⒋⑶解调算法⒌调制解调中的关键技术⑴信道编码⑵交织与反交织⑶误码纠正⑷同步技术⒍移动通信中的调制解调⑴ 2G移动通信标准⒍⑴ GSM调制解调⒍⑵ CDMA调制解调⑵ 3G移动通信标准⒍⑴ WCDMA调制解调⒍⑵ CDMA2000调制解调⑶ 4G移动通信标准⒍⑴ LTE调制解调⑷ 5G移动通信标准⒍⑴ NR调制解调⒎调制解调在移动通信中的应用案例⑴数据传输⑵语音通话⑶视频传输⑷其他应用领域⒏结论⑴主要观点总结⑵研究成果评价⑶进一步研究的建议本文档涉及附件：附件1：调制解调实验数据附件2：调制解调算法代码本文所涉及的法律名词及注释：⒈调制（Modulation）：指通过改变载波的某种特性来携带信号信息的过程。
⒉解调（Demodulation）：指将调制信号还原为原始信号的过程。
⒊幅度调制（AM）：调制信号的幅度与原始信号的幅度成正比。
⒋频率调制（FM）：调制信号的频率与原始信号的频率成正比。
⒌相位调制（PM）：调制信号的相位与原始信号的相位成正比。
⒍脉冲调制（PCM）：将模拟信号转换为离散信号的一种编码方式。
⒎正交调制（QAM）：通过调节信号的幅度和相位来传输多个比特信息。
⒏正交频分复用（OFDM）：将高速数据信号分成多个低速子信号，通过不同的载波频率传输。
移动通信实验报告
移动通信实验报告一、实验目的移动通信实验的主要目的是深入了解移动通信系统的工作原理、关键技术以及性能特点。
通过实际操作和数据分析，掌握移动通信中的信号传输、调制解调、信道编码、多址接入等重要概念，并能够运用所学知识解决实际问题，提高对移动通信领域的综合理解和应用能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括移动通信实验箱、信号发生器、频谱分析仪、示波器、计算机等。
移动通信实验箱是核心设备，集成了移动通信系统的各个模块，能够模拟不同的通信场景和参数设置。
三、实验原理（一）信号传输在移动通信中，信号以电磁波的形式在空间中传播。
电磁波的频率、幅度、相位等参数携带了信息。
信号在传输过程中会受到衰减、干扰、多径效应等影响，导致信号质量下降。
（二）调制解调调制是将数字或模拟信号转换为适合在信道中传输的高频信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始信号的过程。
（三）信道编码为了提高信号在信道中传输的可靠性，需要对原始数据进行信道编码。
常见的信道编码方式有卷积码、Turbo 码等。
信道编码通过增加冗余信息，使得接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。
（四）多址接入在移动通信系统中，多个用户需要同时共享有限的频谱资源。
多址接入技术用于区分不同用户的信号，常见的多址接入方式有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。
四、实验内容及步骤（一）信号传输特性测试1、连接实验设备，设置信号发生器的输出频率和幅度，产生一个正弦波信号。
2、通过移动通信实验箱的发射模块将信号发送出去，在不同距离和障碍物条件下，使用示波器观察接收端的信号幅度和波形变化。
3、记录实验数据，分析信号传输的衰减特性和障碍物对信号的影响。
（二）调制解调实验1、在实验箱中设置不同的调制方式（如 AM、FM、PM），输入一个数字或模拟信号。
2、观察调制后的信号频谱和波形，分析调制方式对信号频谱和带宽的影响。
数字移动通信第04章 数字调制技术-1
数字调制的性能常用功率效率 p（Power Efficiency）和 带宽效率B（Spectral Efficiency）来衡量。功率效率 p
反映调制技术在低功率情况下保持数字信号正确传送的 能力，可表述成在接收机端特定的误码概率下，每比特 的信号能量与噪声功率谱密度之比：
p
Eb N0
数字移动通信
Digital Mobile Communication
数字移动通信
Digital Mobile Communication
数字移动通信
第四章
数字调制技术
本节讲述的主要内容
4.1 数字调制技术基础 4.2 线性调制技术 4.3 恒包络调制技术 4.4 线性和恒包络相结合的调制技术
4.1 数字调制技术基础
LPF
输入数据 Rb
串并 转换
本振
Σ
BPF
90 0
LPF
Rb /2
QPSK 信号
一、正交四相移相键控（QPSK）
相干QPSK接收机结构如图所示
接收信号 BPF
LPF
判决
电路
载波恢复 电路
符号 时序 恢复
复用
恢复电路
90 0
LPF
判决 电路
一、正交四相移相键控（QPSK）
在加性高斯白噪声情况下，QPSK的平均误码率为：
二、交错正交四相移相键控
+1 -1 +1 +1 -1 输入数据
I信道
+1 -1
-1 +1 -1 -1 +1
t
-1 -1
t
Q信道 +1 +1
+1
-1
t
数字相位调制技术
8
一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
（a）相乘法 ） 图5-17 BPSK调制器 调制器
（b）相位选择法 ）
BPSK解调必须采用相干解调。 在相干解调中 ， 如何得到同频同 解调必须采用相干解调。在相干解调中， 解调必须采用相干解调 相的载波是个关键的问题。由于 信号是抑制载波双边带信号， 相的载波是个关键的问题。由于BPSK信号是抑制载波双边带信号， 信号是抑制载波双边带信号 不存在载频分量， 不存在载频分量，因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波 ，只有采用非线性变换才能产生载波分量。 只有采用非线性变换才能产生载波分量。
5
一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
（二）二进制相移键控的原理 二进制相移键控（BPSK）是用未调载波的相位作为基准的数 二进制相移键控（ ） 字调相，它用输入的基带信号即二进制数字信息信号控制载波相 字调相， 位的变化。用数字“0”和“1”分别对应载波的两个不同相位“ 180 位的变化。用数字“ ” ”分别对应载波的两个不同相位“ o ”和“0 o ”。 若二进制相移键控已调信号的时域表达式为
s BPSK ( t ) = [ ∑ a n g ( t − nT b ) ] cos( ω c t )
n
（5-12） ）
这里， 为双极性数字信号， 这里， 为双极性数字信号，有
an 1 ，出现概率为 p = 0 ，出现概率为 1 − p
（5-13） ）
6
一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
子模块一 调制技术简述 子模块二 数字幅度调制技术 子模块三 数字频率调制技术 子模块四 数字相位调制技术 实训项目： 子模块五 实训项目：GMSK调制解调实验 调制解调实验
移动通信系统中的调制技术
移动通信系统中的调制技术在当今高度互联的世界中，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频流、在线游戏和各种智能应用，移动通信技术的不断发展让我们能够随时随地与世界保持联系。
而在这一庞大的通信系统背后，调制技术扮演着至关重要的角色。
那么，什么是调制技术呢？简单来说，调制就是将信息（比如语音、图像、数据等）加载到适合在通信信道中传输的高频载波信号上的过程。
这个过程就像是把货物（信息）装进合适的车辆（载波信号），以便它们能够在道路（通信信道）上顺利运输。
在移动通信系统中，常用的调制技术有多种。
其中，幅度调制（AM）和频率调制（FM）是比较早期和基础的调制方式。
幅度调制通过改变载波信号的幅度来携带信息，而频率调制则是通过改变载波信号的频率来实现信息的传递。
然而，随着移动通信需求的不断增长和技术的进步，更复杂和高效的调制技术逐渐崭露头角。
例如，相位调制（PM）就是一种重要的调制方式。
它通过改变载波信号的相位来传输信息。
相比幅度调制和频率调制，相位调制具有更高的频谱效率，能够在有限的带宽内传输更多的信息。
而在现代移动通信系统中，数字调制技术得到了广泛的应用。
其中，最常见的数字调制技术包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
幅移键控通过改变载波信号的幅度来表示不同的数字信号，频移键控则是通过改变载波信号的频率来实现数字信号的传输，相移键控则是依靠改变载波信号的相位来传递数字信息。
在移动通信中，正交振幅调制（QAM）是一种非常重要的调制技术。
QAM 同时利用了振幅和相位的变化来传输信息，从而大大提高了数据传输的效率。
比如，16QAM、64QAM 等就是常见的 QAM 调制方式。
数字越多，意味着每个符号能够携带的信息量就越大，但同时对信道条件的要求也更高。
调制技术的选择对于移动通信系统的性能有着重要的影响。
首先，不同的调制技术具有不同的频谱效率。
频谱效率越高，就能在相同的带宽内传输更多的数据，这对于频谱资源日益紧张的移动通信来说至关重要。
第3章 移动通信数字调制解调技术
上述由0与1组成的基带二进制进一步推广至PSK和MQAM调制。
ASK信号波形
FSK信号波形
PSK信号波形
3.2 最小移频键控-相位连续的FSK
设要发送的数据为 ak 1 ，码元长度为 Tb ，在一个码元时间 f 2 的正弦信号表示，例如： 内，它们分别用两个不同频率 f1 、
3.2 最小移频键控-相位连续的FSK
Tb 可以重写一个码元内2FSK信号表达式为： 根据 ak、h 、
h s FSK t coswc t a k wd t k cos w t a t k k coswc t k t c Tb
调制。
3.1 调制技术概述
移动通信系统中信号为什么要进行调制，什么是调制？ 调制的目的就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有 效的利用信道。
蜂窝移动通信系统对数字调制技术的要求： ① 为了在衰落条件下获得所要求的误码率（BER），需要 好的载噪比（C/N）和载干比 （C/I）性能。 ② 所用的调制技术必须在规定频带约束内提供高的传输速 率，以（bit/s）/Hz为单位。 ③ 应使用高效率的功率放大器，而带外辐射又必须降低到 所需要求（−60dB～−70dB）。 ④ 恒定包络。 ⑤成本低，易于实现。
3.1 调制技术概述
数字调制是将数字基带信号通过正弦型载波相乘调制成带通 型信号，其基本原理是用数字基带信号0或1去控制正弦载波 中的一个参量，若控制载波的幅度就称为振幅键控ASK，若
控制载波的频率就称为频率键控FSK，若控制载波的相位就
称为相位键控PSK，若联合控制载波的幅度与相位两个参量 就称为幅度相位调制（又称为正交幅度调制QAM）。若将
现在相同调制指数h情况下，CPFSK的带宽要比一般的2FSK带宽
通信原理实验
通信原理实验通信原理是现代通信领域的基础知识，通过实验可以更加直观地了解通信原理的相关概念和技术。
本次实验将涉及到模拟调制解调实验、数字调制解调实验以及信道编码和解码实验。
首先，我们将进行模拟调制解调实验。
模拟调制是指利用模拟信号进行调制的过程，而模拟解调则是将调制后的信号还原成原始信号的过程。
在实验中，我们将学习调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）的原理，并通过实验验证调制后的信号特性和解调的效果。
接下来，我们将进行数字调制解调实验。
数字调制是指利用数字信号进行调制的过程，而数字解调则是将调制后的信号还原成原始数字信号的过程。
在实验中，我们将学习脉冲编码调制（PCM）、正交振幅调制（QAM）和频移键控（FSK）等数字调制技术，并通过实验验证数字调制解调的原理和性能。
最后，我们将进行信道编码和解码实验。
信道编码是为了提高通信系统抗干扰能力和改善信道传输质量而对数字信号进行编码的过程，而信道解码则是将经过编码的信号进行解码还原的过程。
在实验中，我们将学习卷积码和纠错码的原理，以及信道编码和解码的实际应用。
通过以上实验，我们可以更加深入地理解通信原理的基本原理和技术，为今后的学习和研究打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待本次实验，积极参与实验操作，加深对通信原理的理解和掌握，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
总结，通过本次实验，我们对通信原理的模拟调制解调、数字调制解调以及信道编码和解码等方面有了更深入的了解。
希望大家能够在实验中认真学习，掌握相关技术，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
同时也希望大家能够在实验中加强合作，共同进步，共同提高。
谢谢大家的参与！。
调制技术
案例
Байду номын сангаас
脉冲调制有两种含义：第一种是指用调制信号控制脉冲本身的参数（幅度、宽度、相位等），使这些参数随 调制信号变化。此时，调制信号是连续波，载波是重复的脉冲序列。第二种是指用脉冲信号控制高频振荡的参数。 此时，调制信号是脉冲序列，载波是高频振荡的连续波。通常所说的脉冲调制都是指上述第一种情况。脉冲调制 可分为模拟式和数字式两类。模拟式脉冲调制是指用模拟信号对脉冲序列参数进行调制，有脉幅调制、脉宽调制、 脉位调制和脉频调制等。数字式脉冲调制是指用数字信号对脉冲序列参数进行调制，有脉码调制和增量调制等。 由于脉冲序列占空系数很小，即一个周期的绝大部分时间内信号为0值，因而可以插入多路其他已调脉冲序列，实 现时分多路传输。已调脉冲序列还可以用各种方法去调制高频振荡载波。常用的脉冲调制有以下几种。
定义
调制技术基带信号是原始的电信号，一般是指基本的信号波形，在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥 测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带 信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波（可以是正弦波，也 可以是非正弦波，如方波、脉冲序列等）。
QPSK四相相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying)
四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。QPSK是在M=4时的 调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°，135°，225°，315°，调制器输入的数据是二进制数字序列， 为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列 中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是 由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
通信信号处理与调制技术
通信信号处理与调制技术随着科技的不断进步，通信技术也在不断地改进和更新。
通信信号处理与调制技术是保证通信质量和通信速度的重要手段之一。
本文将就这些技术进行介绍。
一、通信信号处理技术通信信号处理技术主要解决的是信号传输过程中由于噪声、干扰等因素对信号的影响。
通信信号处理技术对信号的增强、降噪、解调和解码等方面都有一定的应用。
在通信信号处理技术中，数字信号处理技术是其中的重要分支。
数字信号处理技术使用数字方式处理信号，将信号转换成数字形式进行处理。
数字信号处理技术可以对信号进行滤波、谱分析、频域分析、降噪、压缩等操作，从而提高信号的质量和抗干扰能力。
二、调制技术调制技术是在信号传输过程中将信息信号经过某种变换，使其能够适应载波信号的特定频率范围内进行传输的一种技术。
调制技术是保障通信质量和提高通信容量的关键。
调制技术主要分为两类：模拟调制和数字调制。
模拟调制是将模拟信息信号直接调制到载波上，常见的模拟调制方式有调幅、调频、调相等。
数字调制则是将数字信息进行调制，常见的数字调制方式有ASK、FSK、PSK、QAM等。
调制技术的应用非常广泛，例如在移动通信中，GSM采用GMSK调制技术，TD-SCDMA采用带宽双键调制技术。
在通信卫星中，DVB-S采用QPSK调制技术，而DVB-S2则使用8PSK、16APSK、32APSK等数字调制技术。
三、应用展望随着5G技术的不断推广，通信信号处理和调制技术的应用也将更加广泛。
5G网络将采用更高频率、更广带宽的载波，更高效的信号处理技术和更复杂的调制技术也将应用于其中。
同时，智能化通信也是未来通信技术的一个发展方向。
这将需要更加高效的信号处理和调制技术来支持，以实现更加智能化、高效化的通信。
总之，通信信号处理和调制技术作为通信技术的核心技术之一，它的应用和发展将对推动通信技术的不断进步和革新起到至关重要的作用。
未来的通信技术将需要更加智能、更加高效的信号处理和调制技术的支持。
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第一部分数字调制与调制技术
实验四MSK调制及相干解调实验
五、实验步骤及实验结果
1、在实验箱上正确安装基带成形模块（以下简称基带模块）、IQ调制解调模块（以下简
称IQ模块）、码元再生模块（以下简称再生模块）和PSK载波恢复模块。
2、MSK调制实验。
a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下连接：
源端口目的端口连线说明基带模块：PN31 基带模块：NRZ IN 提供PN31伪随机序列
基带模块：I-OUT IQ模块：I-IN将基带成型后的I路信号进行调制
基带模块：Q-OUT IQ模块：Q-IN 将基带成型后的Q路信号进行调制
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、按基带成形模块上“选择”键，选择MSK模式（MSK指示灯亮）。
c、用示波器对比观察“NRZ IN”和“NRZ OUT”信号，写出差分编码规则。
d、用示波器观察基带模块上“NRZ-I”及“NRZ-Q”测试点，并分别与“NRZ OUT”
测试点的信号进行对比，观察串并转换情况。
NRZ-I与NRZ OUT NRZ-Q与NRZ OUT
e、用示波器观测基带模块上“I-OUT”和“Q-OUT”点信号，并分别与“NRZ-I”、“NRZ-Q”
对比，说明MSK信号的成形规则。
I-OUT与NRZ-I Q-OUT与NRZ-Q
f、用频谱分析仪观测调制后MSK信号频谱（可用数字示波器上FFT功能替代观测），
观测点为IQ模块调制单元的“输出”端（TP4）
3、MSK相干解调实验。
a、关闭实验箱总电源，保持步骤2中的连线不变，用同轴视频线完成如下连接：
源端口目的端口
IQ模块（IQ调制单元）：输出（J2）IQ模块（IQ解调单元）：输入（J3）
IQ模块(载波单元)：输出（J5）IQ模块(载波单元)：输入（J4）
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、示波器探头分别接IQ解调单元上的“I-OUT”及“Q-OUT”端，观察解调后的波形。
c、对比解调前后I路信号
示波器探头分别接IQ模块的“I-OUT”端及“I-IN”端，注意观察两者是否一致。
(若一致表示解调正确，若不一致则可能是载波相位不对，可按IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。
)
d、对比观测解调前后Q路信号
示波器探头分别接IQ模块的“Q-OUT”端及“Q-IN”端，注意观察两者是否一致。
（若一致表示解调正确，若不一致则可能是载波相位不对，可将按IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。
）
4、MSK再生信号观察
a、关闭实验箱总电源，保持步骤2、3中的连线不变，用台阶插座线完成如下连接：
源端口目的端口连线说明
IQ模块：I-OUT 再生模块：I-IN 将解调后的I路信号进行抽样判决
IQ模块：Q-OUT 再生模块：Q-IN 将解调后的Q路信号进行抽样判决
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
b、按再生模块上“选择”键，选择MSK模式（MSK指示灯亮）。
c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号
示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端，观察两路码元是否一致。
若一致表示解调正确，若不一致可回到步骤2重新实验。
5、观测载波非相干时信号波形
断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线，将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来，此时载波不同步。
从步骤2开始再次观察各信号。
从步骤2开始再次观察
IQ 解调电路的载波由PSK 载波恢复模块上的本振源提供时，解调变为非相干解调，
从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大，无法进行码元再生。
实验十四白噪声信道模拟实验
四、实验步骤及实验结果
1、在实验箱上正确安装基带成形模块、IQ调制解调模块及信道模拟模块。
2、关闭实验箱电源，按如下方式连线：
a﹑用台阶插座线完成如下连接：
源端口目的端口连线说明基带模块：PN31 IQ模块：I-IN 提供PN31伪随机序列b﹑用同轴视频线完成如下连接：
源端口目的端口连线说明IQ模块：输出(J2) 信道模块：输入将调制信号送入模拟信道中
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
3、示波器探头接信道模块“AD”测试点，调节“AD幅度”电位器，使“AD”处信号
峰峰值为1V左右。
4、按下“选择”键，选择白噪声信道，“白噪”指示灯亮。
5、用示波器观测“OUT2”测试点处的原始信号，调节“OUT2 幅度”电位器可以改变
信号幅度。
6、用示波器观测“OUT1”测试点，输出为白噪声信号，调节“OUT1 幅度”电位器可
以改变噪声信号的大小。
7、将“OUT2 幅度”电位器顺时针旋到底，“OUT1 幅度”电位器逆时针旋到底，用示
波器观测信道模块上“输出”点信号波形，此时信号输出幅度最大，无噪声输出。
顺时针调节“OUT1 幅度”电位器，增大噪声信号，用示波器观测“输出”点信号波形，观测噪声对信号的影响。
有噪声输出。