第五章无线调制与编码PPT课件
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第五章模拟调制系统PPT课件
1 m(t)
2
1 2
m(t
)
sin
c
t
1
sS S B (t)2m (t)co sct
1 2m ( t)sin ct
“－” 表示 上边带信号 ， “＋” 表示 下边带信号
m
(t)
是 m (t) 的 希尔伯特变换 。Leabharlann 黄超制作SSB技术实现难点：
第5章 模拟调制 第
12
页
➢ 滤波法：理想低通或高通滤波器难以实现
3、 改善系统抗噪声性能；
黄超制作
调制的分类
正弦波调制
调制
脉冲调制
模拟调制 数字调制
第5章 模拟调制 第
3 页
t
t
黄超制作
5.1 幅度调制原理 1、AM调制
m(t )
＋
第5章 模拟调制 第
4 页
sAM (t )
A0
cosc t
AM 调制模型
s A M ( t ) A 0 m ( t ) c o sc t A 0 c o sc t m ( t ) c o sc t
sDSB (t )
+
SDSB(t)+ni(t)
BPF
×
第5章 模拟调制 第
18 页
解调器
LPF
噪声n(t)
从图中可以看出
cos ct m(t)n(t)
o
o
输出信号S功m率 2(t)
oo
输出噪声N功n率 2(t)
oo
输入信号S 功 s2率(t) 输入噪声N功n率 2(t)
i DSB
ii
黄超制作
(1)输入信号S功 s2率(t) i DSB
黄超制作
大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件
调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续 数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波 脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制 脉冲模拟调制 脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
0 0
A 2
M
c
M
c
已调信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移。
线性调制
4
2.1 幅度调制的原理(2)
幅度调制器的一般模型
mt
ht
sm t
ht H
cos ct
sm t m t cos ct h t
Sm
1 2
M
c
M
c
H
m t ,ht 不同
双边带调幅(DSB) 标准调幅(AM)
载波分量
DSB分量
m ' t
sAM t
m0
S AM
m0
c
c
1 2
M
'
c
M
'
c
where m ' t M ' .
12
2.1 幅度调制的原理(8)
调幅系数
m ' t
AM
max 1 m0
已调信号的包络与调 制信号成比例变化.
m't
sAM t
m0
m0 m '(t )
sAM t m0 m '(t)
单边带调幅(SSB)
残留边带调幅(VSB) 5
常规调幅AM：H(ω)为全通网络，m(t) 有直流成 分。
5G网络系统 - 耦合、调制、编码、物理资源、信道
2^μ个时隙
μ=0帧结构与LTE类似
#0
#1
…… #4
……
#7
#8
#9
1个子帧
1个半帧
μ=0帧结构与LTE类似，但一个子帧内的时隙个数不同； Tc=1/(48000*4096) 是5G中的基本时间单元，Ts是沿用的
LTE基本时间单元； LTE中1个RB频域上是12个连续的子载波，时域上是7个
OFDM符号，5G中1个RB频域上仍是12个连续的子载波，但 时域上是1个OFDM符号；
17
5G基础知识-全双工
19
5G基础知识-OFDM
不同于LTE的子帧级上下行配置，在5G中变成了符号级； 对于上行时隙，可以使用上行和Flexible的OFDM符号进行上行传输； 对于下行时隙，可以使用下行和Flexible的OFDM符号进行下行传输；
Format
0 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 58 59 60 61 62 – 255
Symbol number in a slot
0
1
2
3
4
5
6
7
8
D
D
D
D
D
D
D
D
D
U
U
U
U
U
U
U
U
U
X
X
X
X
X
X
X
X
X
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
WiFi技术原理 ppt课件
过CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）技术来实现信道共享。
➢ 类似于以太网802.3协议中的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），由于Wi-Fi是半双工的，所以 进行了调整。
络总体的吞吐量会急速下降！
802.11：只有1、2Mbps两种速率
采用FHSS（跳频扩频，Frequency Hopping Spread Spectrum）和DSSS（直接序列扩频， Direct Sequence Spread Spectrum）技术，发送频率为1MSps，即每秒发送1M个 Symbol（ 符号）
其它频段 ➢ 60GHz：802.11ad（WiGig），最高可达7Gbps，覆盖距离只有几米，一般用于 邻近设备间的超高速传输 ➢ 470～710MHz：802.11af（White-Fi / 超级Wi-Fi），使用“在电视频率之间使用 频率较低的白色空间”即为电视频道保留的缓冲频段，占用空间带宽与现有的广 电频道带宽一致，速率可达426.7Mbps（6/7MHz）和568.9Mbps（8MHz）（采 用MIMO+STBC技术，4空间流与4广电频道），覆盖距离可达1.6公里，缺点是 需要广电放开该频段 ➢ 900MHz：802.11ah（Wi-Fi HaLow / Sensor-Fi），使用900MHz（非电视空白 频段），速率为100kbps，覆盖距离为1公里，低功耗，用于WSN（无线传感器 网络，Wireless Sensor Networks）和IoT（物联网，Internet of Things）
➢ 类似于以太网802.3协议中的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），由于Wi-Fi是半双工的，所以 进行了调整。
络总体的吞吐量会急速下降！
802.11：只有1、2Mbps两种速率
采用FHSS（跳频扩频，Frequency Hopping Spread Spectrum）和DSSS（直接序列扩频， Direct Sequence Spread Spectrum）技术，发送频率为1MSps，即每秒发送1M个 Symbol（ 符号）
其它频段 ➢ 60GHz：802.11ad（WiGig），最高可达7Gbps，覆盖距离只有几米，一般用于 邻近设备间的超高速传输 ➢ 470～710MHz：802.11af（White-Fi / 超级Wi-Fi），使用“在电视频率之间使用 频率较低的白色空间”即为电视频道保留的缓冲频段，占用空间带宽与现有的广 电频道带宽一致，速率可达426.7Mbps（6/7MHz）和568.9Mbps（8MHz）（采 用MIMO+STBC技术，4空间流与4广电频道），覆盖距离可达1.6公里，缺点是 需要广电放开该频段 ➢ 900MHz：802.11ah（Wi-Fi HaLow / Sensor-Fi），使用900MHz（非电视空白 频段），速率为100kbps，覆盖距离为1公里，低功耗，用于WSN（无线传感器 网络，Wireless Sensor Networks）和IoT（物联网，Internet of Things）
无线通信的调制编码
无线通信的调制编码一、背景意义数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。
在现代数据通信过程中，想要数据传输的快速与完整，离不开强有力的通信保障。
无线电通信技术是现代通信系统的重要组成部分，如何利用现有先进的调制编码技术来实现高容量、高速率通信，是非常紧迫的任务和重点研究方向。
无线信道环境恶劣且难以预测。
无线电波传输不仅有传播路径损耗，并且受到多径效应、多普勒频移和阴影效应等不利因素的影响，极大地影响了通信质量。
为此人们不断研究各种先进的通信技术以提高无线通信的性能，试验结果表明，采用先进的调制和编码技术不仅能提高通信质量，而且节省功率资源。
本文将介绍几种现代调制与编码技术。
二、调制编码的几种技术1. 信道编码技术几十年来，人们一直在寻求实现简单的编译码方法，期望能够逼近香农理论极限。
从早期的Hammin码、BCH码、RS码，到后来的卷积码、级联码，以及今天的Turbo码和LDP码，所能达到的性能与Shannon限的距离在不断缩小。
这些先进的信道编码技术已经在通信领域广泛使用。
1.1 RS编码RS3即里德-所罗门码，它是能够纠正多个错误的纠错码，RS码为(204, 188, t=8 )，其中t是可抗长度字节数，对应的188符号，监督段为16字节(开销字节段)。
实际中实施(255, 239, t=8 )的RS编码，即在204字节(包括同步字节)前添加51个全“0”字节，产生RS3后丢弃前面51个空字节，形成截短的(204，188) RS码。
RS勺编码效率是：188/204。
1.2 卷积码卷积码非常适用于纠正随机错误，但是，解码算法本身的特性却是：如果在解码过程中发生错误，解码器可能会导致突发性错误。
为此在卷积码的上部采用RS码块，RS码适用于检测和校正那些由解码器产生的突发性错误。
第5章模拟调制系统ppt课件
t
状完全一样，因此用包络检波 A 0 m ( t )
的方法就很容易从已调信号中
O
恢复出原始调制信号；
cos ct
t
O
如果调制信号
m(t) max
A0，
t
就会出现“过调幅”现象，这 s A M ( t )
时用包络检波将会发生失真，
O
需要采用其他的解调方法。
t
s(5t).1T li 幅m T1度TT调/2/2s(制t)d(t线性cos调2c制t )1原co理2s2ct
5.1 幅度调制(线性调制)原理
幅度调制 是 用 调制信号 去控制 高频载波 的 幅 度 ，使之 随 调制信号 作线性 变化的过程 。幅度调制 器 的一般模型 如图所示 ：
m(t )
×
h(t )
sm (t )
c(t ) Acos(ct 0 )
图 5-0 幅度调制器的一般模型
图中，m(t) 是 基带信号，h(t) 是 滤波器 的 冲激响应 ；
A0 m(t )
O
cosc t
O
sAM (t )
H
载频
A0
O H
SAM ( )
载频
A0
1
t
c
2 O
下边带
c
t
上边带
O
t
BAM 2fH
图5-2 AM 信号的 波形 和 频谱
5.1 幅度调制(线性调制)原理
通过调制信号的波形可以
看出，如果
m(t) max
A0
，则AM
m (t)
O
பைடு நூலகம்
波的包络与调制信号 m(t)的形
S m ()1 2[M (c)M (c)]
《信号处理原理》课件
调制解调定义与作用
调制：将信号转换为适合传输的频率或波形 解调：将接收到的信号还原为原始信号 作用：提高信号传输效率，降低干扰和噪声影响 应用：无线通信、广播电视、卫星通信等领域
常见调制解调方式
幅度调制：AM、DSB、SSB等 频率调制：FM、PM等 相位调制：PM、QAM等
正交频分复用：OFDM等 码分复用：CDMA等 多载波调制：MCM等
数字信号 处理算法 的应用： 包括通信、 图像处理、 音频处理 等领域
常见信号处理算法原理
01
傅里叶变换：将信号从时域转换到频域，用 于分析信号的频率成分， 如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等
05
信号识别与分类：如语音识别、图像识别等， 用于识别和分类信号中的特定模式
02
快速傅里叶变换（FFT）：一种高效的傅里叶 变换算法，用于快速计算信号的频谱
04
信号压缩与解压缩：如MP3、JPEG等，用于 减少信号的数据量，便于存储和传输
06
信号增强与恢复：如降噪、去模糊等，用于 改善信号的质量和清晰度
信号处理算法应用实例
语音识别： 将语音信 号转换为 文字
图像处理： 对图像进 行降噪、 增强、分 割等操作
信号处理算法与应 用
数字信号处理算法概述
数字信号 处理算法 的分类： 包括滤波、 变换、压 缩、编码 等
滤波算法： 包括低通 滤波、高 通滤波、 带通滤波 等
变换算法： 包括傅里 叶变换、 离散傅里 叶变换、 小波变换 等
压缩算法：
包
括
Huffman
编码、
LZW编码、
JPEG编码
等
编码算法： 包括线性 编码、非 线性编码、 纠错编码 等
《无线通信基础》课件
您将了解无线通信系统的 组成，包括基站、移动终 端、无线传输媒介等重要 组成部分。
通过本课程的学习，您将 掌握目前无线传输技术的 应用情况，并了解未来的 发展趋势。
无线通信基础概述
无线通信基础是指通过无线信号传输进行信息交流的一种通信方式。它可以 实现移动通信、数据传输和网络连接等功能。
无线通信系统组成
无线信道与传输媒介
无线信道是无线通信中信息传输的路径，传输媒介包括自由空间、电磁波、 红外线等。
无线传输技术的应用与发展趋势
5G网络
5G网络是当前最先进的无线传输 技术，具有更快的传输速度和更 低的延迟，将推动智能城市和物 联网的发展。
无线通信设备
无线通信安全
无线通信设备是无线通信系统中 的重要组成部分，如手机、基站、 无线路由器等。
基站
基站是无线通信系统中的中 心设备，负责与移动终端进 行通信并提供网络连接。
移动终端
移动终端是用户使用的无线 设备，如手机、平板电脑等， 用于与基站进行通信。
无线传输媒介
无线传输媒介是信息传输的 介质，包括电磁波、红外线 等无线信号。
调制与解调
调制与解调是无线通信中将原始信号转换为适合传输的调制信号，以及将接收到的调制信号恢复成原始信号的 过程。
《无线通信基础》PPT课件
课程介绍
本课程将深入介绍无线通信基础知识，涵盖无线通信系统组成、调制与解调、 信号传输与调制方式、多路复用、无线信道与传输媒介以及无线传输技术的 应用与发展趋势。
学习目标
1 全面了解无线通信基 2 熟悉无线通信系统组 3 掌握无线传输技术的
础原理
成
应用与发展趋势
通过本课程的学习，您将 全面了解无线通信基础原 理，包括调制、信号传输、 多路复用等方面的知识。
物联网：射频识别(RFID)原理及应用 第5章 RFID中的编码与调制技术(53页)
改进后的电路如图5-5所示，该电路的特点是采用了一个 D触 发 器 74HC74， 从 而 消 除 了 尖 峰 脉 冲 的 影 响 。 在 图 5 - 5所 示 的 电 路 中 ， 需 要 一 个 数 据 时 钟 的 2倍 频 信 号 2CLK。 在 RFID中，2CLK信号 可以从载波分频获得。
图5-4 简单异或的缺陷来自5-5 编码器电路图5-6 曼彻斯特码编码器时序波形图示例
（3）软件实现方法 ① 编码。
通常，采用曼彻斯特码传输数据信息时，信息块格式如图5-7 所 示 ， 起 始 位 采 用 1码 ， 结 束 位 采 用 无 跳 变 低 电 平 。
图5-7 数据传输的信息块格式
当 输 出 数 据 1的 曼 彻 斯 特 码 时 ， 可 输 出 对 应 的 NRZ码 10；当 输 出 数 据 0的 曼 彻 斯 特 码 时 ， 可 输 出 对 应 的 NRZ码 01；结束位的 对 应 NRZ码 为 00。 对 应 的 编 码 示 意 图 如 图 5 - 8所 示 。
1．基带信号和宽带信号
传输数字信号最普遍而且最容易的方法是用两个电压电平来 表示二进制数字1和0。这样形成的数字信号的频率成分从 0开始 一直扩展到很高，这个频带是数字电信号本身具有的，这种信号 称为基带信号。直接将基带信号送入信道传输的方式称为基带传 输方式。
2．数字基带信号的波形
最常用的数字信号波形为矩形脉冲，矩形脉冲易于产生和变 换。以下以矩形脉冲为例来介绍几种常用的脉冲波形和传输码型。 图 5 - 1为 4种 数 字 矩 形 码 的 脉 冲 波 形 。
（ 3 ） 单 边 带 调 幅 （SSBSC）
DSBSC信 号 的 两 个 边 带 是 完 全 对 称 的 ， 每 个 边 带 都 携 带 了 相 同的调制信号信息。从节省频带的角度出发，只需要发射一个边 带（上边带或下边带），因此得到单边带调幅。单边带信号的带 宽 与 AM信 号 、 DSBSC信 号 相 比 ， 其 缩 减 了 50%，且功率利用率提 高了一倍。
图5-4 简单异或的缺陷来自5-5 编码器电路图5-6 曼彻斯特码编码器时序波形图示例
（3）软件实现方法 ① 编码。
通常，采用曼彻斯特码传输数据信息时，信息块格式如图5-7 所 示 ， 起 始 位 采 用 1码 ， 结 束 位 采 用 无 跳 变 低 电 平 。
图5-7 数据传输的信息块格式
当 输 出 数 据 1的 曼 彻 斯 特 码 时 ， 可 输 出 对 应 的 NRZ码 10；当 输 出 数 据 0的 曼 彻 斯 特 码 时 ， 可 输 出 对 应 的 NRZ码 01；结束位的 对 应 NRZ码 为 00。 对 应 的 编 码 示 意 图 如 图 5 - 8所 示 。
1．基带信号和宽带信号
传输数字信号最普遍而且最容易的方法是用两个电压电平来 表示二进制数字1和0。这样形成的数字信号的频率成分从 0开始 一直扩展到很高，这个频带是数字电信号本身具有的，这种信号 称为基带信号。直接将基带信号送入信道传输的方式称为基带传 输方式。
2．数字基带信号的波形
最常用的数字信号波形为矩形脉冲，矩形脉冲易于产生和变 换。以下以矩形脉冲为例来介绍几种常用的脉冲波形和传输码型。 图 5 - 1为 4种 数 字 矩 形 码 的 脉 冲 波 形 。
（ 3 ） 单 边 带 调 幅 （SSBSC）
DSBSC信 号 的 两 个 边 带 是 完 全 对 称 的 ， 每 个 边 带 都 携 带 了 相 同的调制信号信息。从节省频带的角度出发，只需要发射一个边 带（上边带或下边带），因此得到单边带调幅。单边带信号的带 宽 与 AM信 号 、 DSBSC信 号 相 比 ， 其 缩 减 了 50%，且功率利用率提 高了一倍。
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网 X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
宽带无线通信网络中的调制与编码技术研究
宽带无线通信网络中的调制与编码技术研究随着无线通信技术的不断进步和应用的广泛普及，人们对于高速、可靠、高质量的无线通信服务的需求也越来越大。
而调制与编码技术作为无线通信的核心技术，对于实现高速数据传输、提高系统性能和增强抗干扰能力起着至关重要的作用。
本文将围绕宽带无线通信网络中的调制与编码技术展开研究探讨。
首先，我们先了解一下调制技术在无线通信中的作用。
调制是指将原始信号通过一定的变换方法转化为适合在信道中传输的信号。
调制技术可以将基带信号转化为高频信号，以便在无线信道中传输。
常见的调制技术有频移键控调制（FSK）、相位移键控调制（PSK）、正交振幅调制（QAM）等。
不同的调制技术具有不同的特点和适用范围，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的调制技术。
在宽带无线通信网络中，为了可以同时传输多路信号，我们通常会使用多载波调制技术。
多载波调制技术通过将高速数据信号分为多个低速子载波来进行传输，可以有效利用频谱资源，提高系统的传输效率。
常见的多载波调制技术有正交频分多路复用（OFDM）和正交线性调频（OLFM）。
其中，OFDM技术在现代无线通信系统中得到了广泛应用，其具有抗多径衰落、抗干扰等优点，可以提供高速率和可靠的无线传输。
除了调制技术之外，编码技术也是宽带无线通信网络中的重要一环。
编码技术是指通过对原始数据进行编码和译码来提高传输的可靠性和抗干扰能力。
编码技术可以采用纠错编码和调制编码两种方式。
纠错编码通过在发送端对数据进行编码，并在接收端进行译码来实现对于一定数量的错误的恢复。
常见的纠错编码有海明码、波斯特码等。
调制编码则是将数据和控制信息进行有机地结合，通过改变调制方式来表示不同的状态，提供更高的传输速度和可靠性。
调制编码技术在高速率数据传输中起到了至关重要的作用。
在宽带无线通信网络中，为了进一步提高系统的传输速率和抗干扰能力，还可以采用多天线技术和空间复用技术。
多天线技术通过在发送端和接收端增加多个天线，可以实现信号的空间分集或空间复用，从而提高系统的可靠性和传输速率。
第五章 信号调制解调电路
ωc
ω
ω
取Um=0，只保留两个边频信号。这种 调制称为双边带调制 双边带调制。 双边带调制 其数学表达式 数学表达式为：us=Uxmcos t cosωct 数学表达式
ωc -
ωcωc+
ω
第二节 调幅式测量电路
3、载波信号频率的选取
为了正确进行信号调制必须要求ωc>>Ω，通常至少要 求ωc>10Ω。 若被测信号的变化频率为0~100Hz，则载波信号的频率 ωc>1000 Hz Hz。 调幅信号放大器的通频带应该在[ωc－ Ω， ωc＋ Ω] 之间； 信号解调后，滤波器的通频带应该允许调制信号通过, 即大于Ω 。
5、在测控系统中常用的调制方法
调幅 连续波调制 调频 调相 调制类型 脉幅 脉冲波调制 脉宽
脉位 对高频正弦信号（载波信号）的幅值、频率、 对高频正弦信号（载波信号）的幅值、频率、相位这三个参数 进行调制，分别称为调幅 调频和调相。 调幅、 进行调制，分别称为调幅、调频和调相。 对脉冲信号（载波信号）的脉冲宽度进行调制，称为脉冲调宽 脉冲调宽。 对脉冲信号（载波信号）的脉冲宽度进行调制，称为脉冲调宽。
2.什么是调幅？双边带调幅？ 什么是调幅？双边带调幅？ 什么是调幅 去控制高频载波信号的幅值。 用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。 常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值 常用的是线性调幅， 的线性函数变化。 按调制信号x的线性函数变化。 调幅信号的一般表达式可写为： 一般表达式可写为 调幅信号的一般表达式可写为： us=(Um+mx)coswct 双边带调幅是
第一节 调制解调的功用与类型
什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 4、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频 率、相位的信号——调制信号 调制信号。在测控系统中， 调制信号 通常指测量信号。 常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体， 赋予测量信号一定特征——载波信号 载波信号。 载波信号 经过调制的载波信号叫已调信号 已调信号。 已调信号
ω
ω
取Um=0，只保留两个边频信号。这种 调制称为双边带调制 双边带调制。 双边带调制 其数学表达式 数学表达式为：us=Uxmcos t cosωct 数学表达式
ωc -
ωcωc+
ω
第二节 调幅式测量电路
3、载波信号频率的选取
为了正确进行信号调制必须要求ωc>>Ω，通常至少要 求ωc>10Ω。 若被测信号的变化频率为0~100Hz，则载波信号的频率 ωc>1000 Hz Hz。 调幅信号放大器的通频带应该在[ωc－ Ω， ωc＋ Ω] 之间； 信号解调后，滤波器的通频带应该允许调制信号通过, 即大于Ω 。
5、在测控系统中常用的调制方法
调幅 连续波调制 调频 调相 调制类型 脉幅 脉冲波调制 脉宽
脉位 对高频正弦信号（载波信号）的幅值、频率、 对高频正弦信号（载波信号）的幅值、频率、相位这三个参数 进行调制，分别称为调幅 调频和调相。 调幅、 进行调制，分别称为调幅、调频和调相。 对脉冲信号（载波信号）的脉冲宽度进行调制，称为脉冲调宽 脉冲调宽。 对脉冲信号（载波信号）的脉冲宽度进行调制，称为脉冲调宽。
2.什么是调幅？双边带调幅？ 什么是调幅？双边带调幅？ 什么是调幅 去控制高频载波信号的幅值。 用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。 常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值 常用的是线性调幅， 的线性函数变化。 按调制信号x的线性函数变化。 调幅信号的一般表达式可写为： 一般表达式可写为 调幅信号的一般表达式可写为： us=(Um+mx)coswct 双边带调幅是
第一节 调制解调的功用与类型
什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 4、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频 率、相位的信号——调制信号 调制信号。在测控系统中， 调制信号 通常指测量信号。 常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体， 赋予测量信号一定特征——载波信号 载波信号。 载波信号 经过调制的载波信号叫已调信号 已调信号。 已调信号
RFID技术PPT课件
5.1 RFID概述
1. ISO制定的RFID标准体系
• 根据国际标准化组织 ISO/IEC联合技术委员会JTC1子委员会 SC31的标准化工作计划，RFID标准可以分为4个方面：数据标 准 （ 如 编 码 标 准 ISO/IEC15691, 数 据 协 议 ISO/IEC 15692 、 ISO/IEC 15693,解决了应用程序／标签和空中接口多样性的要求， 提供了一套通用的通信机制）；空中接口标准（ISO/IEC 18000 系列）；测试标准（性能测试标准ISO/IEC 18047和一致性测试 标准ISO/IEC 18046)；实时定位（RTLS)(ISO/IEC 24730系列应 用接口与空中接口通信的标准）方面的标准。RFID标准的逻辑 框架结构如图5.3所示。
5.1 RFIDБайду номын сангаас述
5.1.2 RFID系统与物联网
•
RFID技术是物联网技术的基础，也只有了解和掌握
RFID相关技术的发展及相关技术，才能理解物联网的实现
原理。
•
“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：
第一，物联网核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础
上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任
ISO/IEC15961 （附属）
ISO/IEC18000
图5.3 ISO定义的RFID标准逻辑框架
5.1 RFID概述
2. EPCglobal标准体系
• 与ISO通用性RFID标准相比，EPCglobal标准体系是面向物流供应链领域， 可以看成是一个应用标准。EPCglobal的目标是解决供应链的透明性和追踪 性，透明性和追踪性是指供应链各环节中所有合作伙伴都能够了解单件物品 的相关信息，如位置、生产日期等信息。
现代通信原理5第五章脉冲编码调制讲解
平顶抽样：τ 时间内脉冲幅度不变。 自然抽样：τ 内脉冲幅度随信号幅度而变化。
2019/4/17
31
抽样定理中要求抽样脉冲序列是理想冲激序 列δ T(t)，称为理想抽样。但实际上， 1、理想抽样具有无限频宽，无法传送。 2、抽样脉冲不可能无限窄。 电路抽样脉冲一般具有一定的抽样时间，在 脉宽期间幅度不变的称为平顶抽样；随信号幅度 变化的称为自然抽样。
3B
4B
5B
6B
由上面的公式，如图所示，根据带通抽样定理 ，抽样频率在2B到4B之间变动。
2019/4/17
23
怎样来理解带通抽样定理的正确性？可以用以 下来理解： 1、当fH=NB(其中N为正整数,B为f(t)的带宽） 根据低通抽样定理，必须用2NB来来抽样，但根 据带通抽样定理，用2B抽样也能保证抽样不混叠。 如图，当N=3时，用2B抽样。
下截止频率为fL，则带宽B=fH-fL，此时fs应满足：
2019/4/17
21
计算带通抽样频率:
1.计算信号带宽(fH-fL) 2.计算fH/(fH-fL)，求出小于它的最大整数N。
3.计算M= fH/(fH-fL)-N.
4.计算fS=2 (fH-fL)(1+M/N).
2019/4/17
22
B
2B
2019/4/17 2
单元学习提纲
• • • • • • （ 1 ）低通抽样定理及其时域、频域 表示； （2）带通抽样定理及其定性解释； （ 3 ）理想抽样、自然抽样和平顶抽 样在时域和频域上的区别； （4）孔径失真及其解决办法； （ 5 ）标量量化基本概念：量化电平、 分层电平、量化间隔、量化特性、量化 误差；
其中Tb为码元间隔。
解调: 接收机中恢复信源信息的过程。 码元：脉冲码组的每个脉冲。码长n：码组中包 含的码元个数。 系统的抗噪声性能：信号与量化噪声的功率 比,误码率
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抽样定理中要求抽样脉冲序列是理想冲激序 列δ T(t)，称为理想抽样。但实际上， 1、理想抽样具有无限频宽，无法传送。 2、抽样脉冲不可能无限窄。 电路抽样脉冲一般具有一定的抽样时间，在 脉宽期间幅度不变的称为平顶抽样；随信号幅度 变化的称为自然抽样。
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由上面的公式，如图所示，根据带通抽样定理 ，抽样频率在2B到4B之间变动。
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怎样来理解带通抽样定理的正确性？可以用以 下来理解： 1、当fH=NB(其中N为正整数,B为f(t)的带宽） 根据低通抽样定理，必须用2NB来来抽样，但根 据带通抽样定理，用2B抽样也能保证抽样不混叠。 如图，当N=3时，用2B抽样。
下截止频率为fL，则带宽B=fH-fL，此时fs应满足：
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计算带通抽样频率:
1.计算信号带宽(fH-fL) 2.计算fH/(fH-fL)，求出小于它的最大整数N。
3.计算M= fH/(fH-fL)-N.
4.计算fS=2 (fH-fL)(1+M/N).
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单元学习提纲
• • • • • • （ 1 ）低通抽样定理及其时域、频域 表示； （2）带通抽样定理及其定性解释； （ 3 ）理想抽样、自然抽样和平顶抽 样在时域和频域上的区别； （4）孔径失真及其解决办法； （ 5 ）标量量化基本概念：量化电平、 分层电平、量化间隔、量化特性、量化 误差；
其中Tb为码元间隔。
解调: 接收机中恢复信源信息的过程。 码元：脉冲码组的每个脉冲。码长n：码组中包 含的码元个数。 系统的抗噪声性能：信号与量化噪声的功率 比,误码率
《调制技术》PPT课件_OK
相位连续的2fsk信号cpfsk的带宽要比一般的2fsk带宽窄频带效率更高但带宽随着调制指数h的增大而加宽hfh太小两频点隔太近又不利于解调最小频移键控minimumshiftkeyingmsk是一种特殊的连续相位的频移键控continuouphasefrequencyshiftkeyingcpfsk是调制指数h05时的cpfsk53最小移频键控msk是一种特殊的cpfsk调制指数为05h05时满足在码元交替点相位连续的条件h05是移频键控为保证良好误码性能所允许的最小调制指数h05时波形相关系数为0信号是正交msk也是一类特殊形式的oqpsk用半正弦脉冲取代oqpsk的基带矩形脉冲54532最小频移键控msk信号的功率谱密度与qpsk信号oqpsk信号相比较msk信号比一般的2fsk信号具有更高的带宽效率但旁瓣的辐射功率仍很大90的功率带宽075r299功率带宽12r2且带外辐射为1相当于20db故msk的频谱仍然不能满足要求旁瓣的功率大是因为数字基带信号含有丰富的高频分量旁瓣的功率大是因为数字基带信号含有丰富的高频分量用低通滤波器去除高频分量便可以减少已调信号的带用低通滤波器去除高频分量便可以减少已调信号的带外辐射外辐射55非相干解调不需复杂的载波提取电路但性能稍差
的带通信号。带通信号叫做已调信号，而基带
信号叫做调制信号。调制可以通过使高频载波
随信号幅度的变化而改变载波的幅度，相位或
者频率来实现。
解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定
的接收者（信宿）处理和理解的过程。
调制
3
移动通信调制解调技术特点
• 移动通信面临的无线信道问题
多径衰落、干扰(自然人为ISI)、频率资源有限
DPSK发射机框图及相关波形
“1”，不
同传“0”
的带通信号。带通信号叫做已调信号，而基带
信号叫做调制信号。调制可以通过使高频载波
随信号幅度的变化而改变载波的幅度，相位或
者频率来实现。
解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定
的接收者（信宿）处理和理解的过程。
调制
3
移动通信调制解调技术特点
• 移动通信面临的无线信道问题
多径衰落、干扰(自然人为ISI)、频率资源有限
DPSK发射机框图及相关波形
“1”，不
同传“0”
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★ 传信率低于无编码信道 ★ 看似矛盾
§5.3 码的类别
● 可按不同的方式分类 §5.3.1 基
● 依码符号的基数来分类 ● 符号表 允许的码符号集合 ★ 三进制码用在线路码中
其它非二进制码，有时用二进制形式传输， 但也可以作为多电平符号直接传输 ★ 5.5引入的几何模型并没有限制码符号为有 限符号表
§5.3.2 分组和卷积码 1.分组码
将数据分割为固定长度的信息块，每个块独立 地映射为码块 2.卷积码 码块不仅取决于当前信息块，而且也取决于之 面的一个或多个信息块 ● 码结构复杂 长度固定独立的码字 半无限长码序列
3. 分组码和卷积码的描述 ● 一般形式
（n , k，v）
● 码率 R 传输码序列中信息比特占的比例：R ＝ k
例5.1 2比特信息编码
设增加3个校验比特，由于共有四种可能信
息，从而得到四个5比特的编码块－码字
信息比特
00：000 01：110 10：011 11：101
校验比特
设第二个码字被传输，其第二个比特发生错误接收 码字 00110
非许用码字 可检测 依次与各许用码字比较差别 可纠正
2. 汉明距离 两码字中对应位不一样的数目
§5.2 FEC 编码原理
1. 容量增加的方法 仙农证明： 上述容量增加可通过增加冗余 信息到所 传数据中而达到
★ 看似矛盾但却是正确的方法 ★ 以这样的方式使得所要的信息可从遭受信
道污染的接收数据中重构 ★ 对二进制系统，就是在传输数据中插入附
加比特，称为校验比特，而这些校验比特 是通过适当的算法从信息比特得来的
传输信号 x t
噪声能量
接收信号 ytxtnt
y = x + n = x 0 y 0 ,x 1 y 1 , ,x n 1 y n 1
n
d2=y-x2=n2= ni2NT
i=1
d2= y0x0 2y1x1 2 yn1xn1 2
用编码符号序列代替原始序列的系统方 法，并能重建原始序列 ● 编码分类
编码
保密编码 保护私密 信源编码
压缩数据
线路编码
改善谱特性
差错控制编码
使数据传输健壮
检错编码
允许重传 错误数据
图5.1 编码分类
前向纠错编码
无需反馈通道也 能纠正错误
§5.1 差错控制编码基础
1. 差错控制编码的功能 1） 减少数字通信系统接收错误的数目 ● 量化表征
● 几何均匀性 码信号形成了数学群—在某种加法定义下封 闭
§5.4 数字通信系统码的性能界
● 1940年后期，香农推导出在存在信道噪声和 错误时数字通信系统能力的一系列界
● 理论极限 ● 评估实际编码方案的评判标准
§5.4.1 信息内容
§5.4.2 离散信道的仙农界
§5.5 几何模型
§5.5.0 概述 1. 信息的传递 ● 信息用时变量 —信号传递 2. 信号几何表示
带宽W 持续时间为T 的信号 x t
采样定理 采样频率 fs 2W
采样点 n2WT
● x t 可由这n个样点准确表示
几何上，用n维欧几里德空信号特征与几何表示 ● 到原点的距离平方
帕斯瓦尔定理
信号能量
n1
2
d2 xi2 x EST
i0
● 接收信号点和传输信号点 距离的平方
● 系统性对码字施加了额外的约束，故会影响 码的性能
★ 对某些卷积码 系统码不如非系统码
★ 对多数分组码 ▲ 总可将非系统码重排为系统码，而不影响 码的最小汉明距离 ▲ 多数实际应用的分组码为系统码
§5.3.4 群码 1. 线性码
● 对加法封闭 （模码基数加） ● 包含全0码字 ● 包含每个码字的加性反码 ★ 构成了数学上的加法群 2.线性码优势 ● 线性性质使得编译码过程大大简化 ● 线性性质使得更容易求得最小汉明距离
3.线性码码距与码重 ● 整个码集可由每个非0码字与任一给定码字
相加而得到 ● 任一给定码字到所有其它码字的汉明距离集
一定是相同的，与全0码字到所有其它码字 的汉明距离集一样 ● 全0码字到所有其它码字的汉明距离集就是码 的距离集 ★ 汉明距离集可由汉明重量集得到
4. 群码 线性性质推广到基于几何模型定义的码
BER 2）获得编码增益
● 编码增益 ★ 定义 对给定BER和同样数据速率，编码系统 相对于未编码系统 E b N 0 的减小量
《返回 〈上页 下页〉
★ 图示
★ 说明 注意编码增益定义中引用BER的重要性，编 码增益随BER不同变化很大，在某个值之上， 甚至可能为负值
3） 非常高效地使用通信资源
● 仙农信道编码定理
对任意给定信道，用称作信道容量的速率
以任意小错误率进行信息传输是可能的
★ 信道容量比传统方法所能达到的速率（即
使在中等错误率）大得多
例 某信道 带宽 1 MHz 仙农容量 3.5Mbits1
Eb N0＝10dB
无编码时错误率很大时可望达到的速率
7 0 0 k b its 1 0 .7 M b its 1
★ 解码器的工作就是选择与接收码字汉明距 离最近的码字
3. 码的纠错能力 ● 传输错误的几何解释
★ 传输码字错误把接收码字移动等于错误 个数的汉明距离d
● 码的纠错能力
t d m in 2
★ 不等式为严格小于，因为如果接收码字恰 好位于 两码字的中间，译码器不能可靠地 选择正确的码字
4. 代价 除了增加接收机的复杂性之外，还须传输除 信息比特外的冗余比特
第五章 前向纠错编码原理
§5.1 差错控制编码基础 §5.2 前向纠错编码原理 §5.3 码的分类 §5.6 解码
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总体概述
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2
§5.0 引言
● 编码涵盖的范围非常宽 ● 数字系统优势所在 ● 基本定义
n
★ 分组码中，v 表示最小汉明距离。通常并不 表示出来，故用（n , k）描述
★ 卷积码中，v 表示约束距离：影响当前输出 码块的输入码块的数目
§5.3.3 系统和非系统码 1.系统码
传输码字中原始信息比特与所加的校验比特可 清晰地区分开 2.非系统码 传输码字中原始信息比特与所加的校验比特不 能清晰地区分开 3. 系统码的优势 解码之前就可从接收码字中得到所传数据， 简化了译码器设计
§5.3 码的类别
● 可按不同的方式分类 §5.3.1 基
● 依码符号的基数来分类 ● 符号表 允许的码符号集合 ★ 三进制码用在线路码中
其它非二进制码，有时用二进制形式传输， 但也可以作为多电平符号直接传输 ★ 5.5引入的几何模型并没有限制码符号为有 限符号表
§5.3.2 分组和卷积码 1.分组码
将数据分割为固定长度的信息块，每个块独立 地映射为码块 2.卷积码 码块不仅取决于当前信息块，而且也取决于之 面的一个或多个信息块 ● 码结构复杂 长度固定独立的码字 半无限长码序列
3. 分组码和卷积码的描述 ● 一般形式
（n , k，v）
● 码率 R 传输码序列中信息比特占的比例：R ＝ k
例5.1 2比特信息编码
设增加3个校验比特，由于共有四种可能信
息，从而得到四个5比特的编码块－码字
信息比特
00：000 01：110 10：011 11：101
校验比特
设第二个码字被传输，其第二个比特发生错误接收 码字 00110
非许用码字 可检测 依次与各许用码字比较差别 可纠正
2. 汉明距离 两码字中对应位不一样的数目
§5.2 FEC 编码原理
1. 容量增加的方法 仙农证明： 上述容量增加可通过增加冗余 信息到所 传数据中而达到
★ 看似矛盾但却是正确的方法 ★ 以这样的方式使得所要的信息可从遭受信
道污染的接收数据中重构 ★ 对二进制系统，就是在传输数据中插入附
加比特，称为校验比特，而这些校验比特 是通过适当的算法从信息比特得来的
传输信号 x t
噪声能量
接收信号 ytxtnt
y = x + n = x 0 y 0 ,x 1 y 1 , ,x n 1 y n 1
n
d2=y-x2=n2= ni2NT
i=1
d2= y0x0 2y1x1 2 yn1xn1 2
用编码符号序列代替原始序列的系统方 法，并能重建原始序列 ● 编码分类
编码
保密编码 保护私密 信源编码
压缩数据
线路编码
改善谱特性
差错控制编码
使数据传输健壮
检错编码
允许重传 错误数据
图5.1 编码分类
前向纠错编码
无需反馈通道也 能纠正错误
§5.1 差错控制编码基础
1. 差错控制编码的功能 1） 减少数字通信系统接收错误的数目 ● 量化表征
● 几何均匀性 码信号形成了数学群—在某种加法定义下封 闭
§5.4 数字通信系统码的性能界
● 1940年后期，香农推导出在存在信道噪声和 错误时数字通信系统能力的一系列界
● 理论极限 ● 评估实际编码方案的评判标准
§5.4.1 信息内容
§5.4.2 离散信道的仙农界
§5.5 几何模型
§5.5.0 概述 1. 信息的传递 ● 信息用时变量 —信号传递 2. 信号几何表示
带宽W 持续时间为T 的信号 x t
采样定理 采样频率 fs 2W
采样点 n2WT
● x t 可由这n个样点准确表示
几何上，用n维欧几里德空信号特征与几何表示 ● 到原点的距离平方
帕斯瓦尔定理
信号能量
n1
2
d2 xi2 x EST
i0
● 接收信号点和传输信号点 距离的平方
● 系统性对码字施加了额外的约束，故会影响 码的性能
★ 对某些卷积码 系统码不如非系统码
★ 对多数分组码 ▲ 总可将非系统码重排为系统码，而不影响 码的最小汉明距离 ▲ 多数实际应用的分组码为系统码
§5.3.4 群码 1. 线性码
● 对加法封闭 （模码基数加） ● 包含全0码字 ● 包含每个码字的加性反码 ★ 构成了数学上的加法群 2.线性码优势 ● 线性性质使得编译码过程大大简化 ● 线性性质使得更容易求得最小汉明距离
3.线性码码距与码重 ● 整个码集可由每个非0码字与任一给定码字
相加而得到 ● 任一给定码字到所有其它码字的汉明距离集
一定是相同的，与全0码字到所有其它码字 的汉明距离集一样 ● 全0码字到所有其它码字的汉明距离集就是码 的距离集 ★ 汉明距离集可由汉明重量集得到
4. 群码 线性性质推广到基于几何模型定义的码
BER 2）获得编码增益
● 编码增益 ★ 定义 对给定BER和同样数据速率，编码系统 相对于未编码系统 E b N 0 的减小量
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★ 图示
★ 说明 注意编码增益定义中引用BER的重要性，编 码增益随BER不同变化很大，在某个值之上， 甚至可能为负值
3） 非常高效地使用通信资源
● 仙农信道编码定理
对任意给定信道，用称作信道容量的速率
以任意小错误率进行信息传输是可能的
★ 信道容量比传统方法所能达到的速率（即
使在中等错误率）大得多
例 某信道 带宽 1 MHz 仙农容量 3.5Mbits1
Eb N0＝10dB
无编码时错误率很大时可望达到的速率
7 0 0 k b its 1 0 .7 M b its 1
★ 解码器的工作就是选择与接收码字汉明距 离最近的码字
3. 码的纠错能力 ● 传输错误的几何解释
★ 传输码字错误把接收码字移动等于错误 个数的汉明距离d
● 码的纠错能力
t d m in 2
★ 不等式为严格小于，因为如果接收码字恰 好位于 两码字的中间，译码器不能可靠地 选择正确的码字
4. 代价 除了增加接收机的复杂性之外，还须传输除 信息比特外的冗余比特
第五章 前向纠错编码原理
§5.1 差错控制编码基础 §5.2 前向纠错编码原理 §5.3 码的分类 §5.6 解码
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§5.0 引言
● 编码涵盖的范围非常宽 ● 数字系统优势所在 ● 基本定义
n
★ 分组码中，v 表示最小汉明距离。通常并不 表示出来，故用（n , k）描述
★ 卷积码中，v 表示约束距离：影响当前输出 码块的输入码块的数目
§5.3.3 系统和非系统码 1.系统码
传输码字中原始信息比特与所加的校验比特可 清晰地区分开 2.非系统码 传输码字中原始信息比特与所加的校验比特不 能清晰地区分开 3. 系统码的优势 解码之前就可从接收码字中得到所传数据， 简化了译码器设计