现代调制技术分析
MSK信号调制与研究
摘要由于数字通信的高速发展,信息传输的带宽效率一直为人们所关注,对高效调制技术的探索具有重大的现实意义。
随着社会信息化进程的加快,人们对通信的需求日益迫切,对通信质量的要求也越来越高。
然而通信频谱是有限的,频率资源严重不足与高速可靠的信息传输存在着日益突出的矛盾,高效频谱利用率的数据传输已经成为当代通信技术梦寐以求的目标。
怎样更有效的使用这些有限的频谱,如何节省频谱,高效利用频带成为通信领域研究的焦点。
MSK是移频键控FSK的一种改进形式,他是许多调制方案中的一种类型,MSK可以解决OQPSK调制方式中不能解决包络起伏的问题,从而能够产生恒定包络、相位连续的调制信号[1]。
因此对MSK 进行了深入的理论研究,为完善数字通信技术做出一点贡献。
现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性,从而减少频率占用。
本文的研究对象就是恒包络技术中的最小频移键控调制技术,其优良的特性使其在当今无线电通信系统中得到了大量的应用。
本文还引出了最小频移键控的基本原理、调制原理、及其几种调制方式,并且比较了几种调制方式的优劣,最终选用了使用C52单片机进行调制,matlab进行仿真。
关键词:最小频移键控;单片机;调制器;matlab仿真AbstractDue to the rapid development of digital communications, bandwidth efficient transmission of information has been of concern for people, of great practical significance to explore efficient modulation techniques. With the acceleration of the process of information society, people increasingly urgent need for communication, communication quality requirements are increasing. Communications spectrum is limited, however, a serious shortage of information transmission frequency resources and the presence of high-speed and reliable increasingly prominent contradiction, efficient spectrum utilization data transfer has become the holy grail of modern communications technology. How to more efficient use of the limited spectrum of these ways to reduce the spectral efficient use of the band becomes the focus of research in the field of communication. FSK Frequency Shift Keying MSK is a modification of that he is one of many types of modulation schemes, MSK OQPSK modulation method can solve the envelope fluctuation can not solve the problem, it is possible to generate a constant envelope, continuous phase modulation signal. Therefore MSK-depth theoretical study, to improve digital communications technology to make that contribution.Development direction of modern digital modulation techniques is the smallest share of the power spectrum of constant envelope digital modulation techniques. The key technology of modern digital modulation of the phase change is continuous, thereby reducing the frequency of usage. The object of study is the constant envelope techniques minimum shift keying modulation technology, its excellent features make it get a lot of applications in today's radio communication system. It also leads to the basic principles of minimum shift keying modulation principle, and several modulation schemes, and compare the advantages and disadvantages of several modulation schemes, the final selection is modulated using a C52 microcontroller, matlab simulation.Key words:Minimum Shift Keying;MCU;Modulator; matlab simulation1 绪论1.1 课题背景十九世纪以来,由于通信理论的研究和元器件技术的提高,计算机技术和数字通信技术得到高速发展。
现代信号处理
现代信号处理
现代信号处理是对信号进行数字化处理的一种技术,它使用数字信
号处理算法来分析、修复、增强或压缩信号。
现代信号处理技术广
泛应用于通信、音频处理、图像处理、生物医学工程、雷达和声纳
等领域。
现代信号处理的基本步骤包括信号采集(模拟信号转换为数字信号)、滤波、采样、量化和编码。
滤波可以用于去除信号中的噪声
或不需要的成分,采样和量化将连续的信号转换为离散的数据点,
编码则将离散的数据点转换为数字形式,方便存储和传输。
现代信号处理算法包括傅里叶变换、小波变换、自适应滤波、功率
谱估计以及各种滤波器设计方法等。
傅里叶变换可以将信号从时域
转换为频域,从而可以分析信号的频谱特性;小波变换可以将信号
分解成不同的频率分量,实现信号的多分辨率分析;自适应滤波可
以根据信号的特性自动调整滤波器的参数,以适应不同的环境条件。
1
现代信号处理技术在通信领域广泛应用,例如调制解调、信道编码、多址接入等;在音频处理中,可以实现音频降噪、语音识别和语音
合成;在图像处理中,可以实现图像去噪、边缘检测和数字图像压缩;在生物医学工程中,可以实现生物信号的特征提取、滤波和分析;在雷达和声纳中,可以实现目标检测、目标跟踪和图像重建。
总之,现代信号处理技术为信号分析和处理提供了一种高效、准确
和灵活的方法,为我们获取有用的信息、改善信号质量和实现更复
杂的信号处理任务提供了重要的工具。
2。
数字调制技术及其应用
摘要我们知道,数字化时代音视频是人们用来传递信息、交流感情的主要方式。
为了远距离传输这些信号,我们可以借助于无线电波。
但利用无线电波通信时,需满足一个基本条件,即:欲发射信号的波长必须与发射天线的几何尺寸相比拟,该信号才能通过天线有效地发射出去。
对于频率较低的信号来说,所需的天线尺寸很大,甚至有些不现实。
因此,要想把低频率的音视频信号通过天线发射出去,我们可以将信源产生的原始低频率信号经过调制将其组合到更高频率的载波上。
关键字:数字调制,ADSL,GSM手机,DTV数字调制技术及其应用0 数字调制技术数字调制一般指调制信号是数字的,而载波是连续波的调制方式。
调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。
若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示,使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化,从而就可在载波上进行调制。
数字幅度调制又称为振幅键控(Amplitude ShiftKeying,ASK),即载波的振幅随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用有载波输出表示,数字信号“0”用无载波表示,如图1(a)所示。
数字频率调制又称为频移键控(Frequency ShiftKeying,FSK),即载波的频率随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用频率f1 表示,数字信号“0”用频率f2 表示,如图1(b)所示。
数字相位调制又称为相移键控(Phase ShiftKeying,PSK),即载波的初始相位随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”对应于相位180°,数字信号“0”对应于相位0°,如图1(c)所示。
以上我们讨论了数字调制的三种基本方式:数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制。
这三种数字调制方式是数字调制的基础。
然而,这三种数字调制方式都存在某些不足,如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。
为了改善这些不足,近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术,以适应各种新的通信系统的要求。
现代信号处理的方法及应用
现代信号处理的方法及应用信号处理是一种广泛应用于各种领域的技术,包括通信、图像处理、音频处理,控制系统等等。
信号处理主要目的是从原始数据流中提取有用的信息并对其进行分析与处理。
随着现代计算机技术和数学统计学等科学技术的不断发展,信号处理的方法也在不断更新和升级,这篇文章将对现代信号处理的方法和应用做一个简单的介绍。
1. 数字信号处理数字信号处理是信号处理的一种重要形式,主要是基于数字信号处理器(DSP)和嵌入式系统等硬件设施来实现。
数字信号处理算法主要应用于图像和音频处理以及通信系统等领域。
数字信号处理的优点在于其对数据的准确性,稳定性和可靠性上,数字信号处理器也因此成为了许多领域的首选,如音频处理中的音频去噪。
2. 频域分析频域分析是信号处理中一种常用的分析方法,适用于需要研究信号频率特性的场合。
频域分析最常用的工具是傅里叶变换(FT),用于将信号从时域转化为频域。
傅里叶变换将信号分解为不同频率的正弦波分量,这样就能对不同频率范围内的信号进行分析和处理。
频域分析在音频,图像,视频,雷达等领域广泛应用。
3. 视频处理视频处理是信号处理的重要领域之一,几乎应用于所有与视频相关的技术,包括视频编解码,视频播放,图像增强以及移动目标检测等。
视频处理的任务是对视频内容进行解析和分析,提取其重要特征,比如目标检测,物体跟踪以及运动检测。
其中,深度学习技术的应用非常广泛。
4. 无线通信无线通信是使用无线电波传输信号的无线电技术,目前已被广泛应用于通信系统、卫星通信、电视广播、GPS定位等领域。
在无线通信中,信号处理扮演着重要的角色,主要用于调制解调,信号检测以及通信信号处理等。
5. 模拟信号处理模拟信号处理是信号处理中的另一种重要形式,通常应用于音频处理、传感器测量等领域。
模拟信号处理的操作与数字信号处理类似,不同的是其输入信号是连续模拟信号,输出也是模拟信号。
模拟信号处理可以执行滤波,信号调整、信号检测等,是信号处理中必不可少的一部分。
移动通信系统中的调制识别技术研究
移动通信系统中的调制识别技术研究移动通信是人类社会发展的重要标志之一。
在现代移动通信系统中,调制识别技术是一项非常重要的技术之一。
它可以通过分析移动通信信号的调制方式,来识别不同的信号类型,为通信系统的管理和监控提供了有力的手段。
本文将介绍调制技术和调制识别技术,并探讨调制识别技术在移动通信系统中的应用。
一、调制技术调制技术是一项将数字信号转换成模拟信号的技术。
在调制过程中,数字信号经过处理,变成了频率、振幅或相位等特性发生变化的模拟信号。
由于模拟信号在传输中容易受到噪声、干扰等因素的影响,因此调制技术也很快地发展出调制解调技术。
调制解调技术是一项将模拟信号还原成数字信号的技术。
目前常用的调制方法主要分为三类:ASK调制(Amplitude shift keying modulation)、FSK调制(Frequency shift keying modulation)和PSK调制(Phase shift keying modulation)。
1. ASK调制ASK调制是一种将数字信号转换成模拟信号的方法。
在ASK调制中,数字信号1和0分别对应着两个不同的幅度值,例如电压高低。
这两个幅度值通过搭载在载波上的方式被传输出去。
ASK调制的优点是实现简单,但是容易受到噪声和干扰的影响。
2. FSK调制FSK调制是一种将数字信号转换成模拟信号的方法。
在FSK调制中,数字信号1和0分别对应着两个不同的频率。
这两个频率通过搭载在载波上的方式被传输出去。
FSK调制的优点是抗噪声和干扰能力较强,但要求频率分辨率较高。
3. PSK调制PSK调制是一种将数字信号转换成模拟信号的方法。
在PSK调制中,数字信号1和0分别对应着两个不同的相位值。
这两个相位值通过搭载在载波上的方式被传输出去。
PSK调制的优点是抗噪声和干扰能力较强,同时频率分辨率要求较低。
二、调制识别技术调制识别技术是指通过分析通信信号的调制方式,来识别出传输的信息。
高阶调制技术在无线通信系统中的应用研究
高阶调制技术在无线通信系统中的应用研究无线通信技术的快速发展已经成为现代社会不可或缺的一部分,使人们能够方便地进行移动通信和数据传输。
作为其中的核心组成部分,调制技术起着至关重要的作用。
高阶调制技术作为一种先进的调制方式,具有更高的数据传输速率和更高的频谱效率,越来越受到无线通信系统的青睐。
本文将重点研究高阶调制技术在无线通信系统中的应用,分析其优势和挑战,并展望未来的发展趋势。
首先,高阶调制技术具有比传统调制技术更高的数据传输速率。
在传统的通信系统中,使用的是低阶调制技术,如二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)。
而高阶调制技术采用更多的调制符号,如八进制相移键控(8PSK)和十六进制相移键控(16QAM),可以传输更多的信息位,从而实现更高的数据传输速率。
这对于需要大量数据传输的应用场景,如高清视频直播、虚拟现实和物联网等,具有非常重要的意义。
其次,高阶调制技术可以提供更高的频谱效率。
频谱资源是有限的,如何更好地利用频谱资源是无线通信系统的重要问题。
高阶调制技术通过增加每个调制符号携带的信息位数,可以在同样的带宽资源下传输更多的信息位,从而有效提高频谱效率。
相比于传统的低阶调制技术,高阶调制技术可以在不增加带宽的情况下实现更高的数据传输速率,满足用户对更快速、更高效的通信需求。
然而,高阶调制技术在无线通信系统中的应用也面临一些挑战。
首先是信号传输容易受到信道衰落的影响。
高阶调制技术所使用的调制符号更多,其间的相位和幅度差异也更大,因此对信道条件要求更高。
存在的信道衰落会导致调制符号误判,从而降低数据传输的可靠性。
为了克服这一问题,需要在无线通信系统中采用合适的信道估计和均衡技术。
此外,高阶调制技术对硬件设备和功耗要求也更高。
高阶调制技术复杂度较大,所需的运算和处理能力更高,因此对无线通信系统的硬件设备提出了更高的要求。
同时,高阶调制技术在传输过程中会产生更多的信号功率,这对无线通信系统的功耗管理带来了困难。
射频实验报告结论
射频实验报告结论射频实验报告结论射频实验是现代通信领域中不可或缺的一环,通过对射频信号的调制、解调、传输和接收等过程的研究,可以更好地理解和应用无线通信技术。
在本次射频实验中,我们主要研究了射频信号的传输和接收过程,并通过实验数据的分析得出以下结论。
1. 调制技术对信号传输的影响在实验中,我们使用了不同的调制技术,包括调幅(AM)、调频(FM)和相位调制(PM)。
通过对比实验结果,我们发现不同的调制技术对信号传输的影响是不同的。
首先,调幅技术在传输过程中对信号的幅度进行调整,使得信号的能量集中在一定的频率范围内。
这种调制技术适用于音频信号的传输,但在传输距离较远时容易受到干扰的影响。
其次,调频技术通过改变信号的频率来传输信息。
相比于调幅技术,调频技术在传输过程中对信号的抗干扰能力更强,适用于长距离的无线通信。
但是,调频技术对带宽的要求较高,需要更宽的频率范围来传输相同的信息。
最后,相位调制技术通过改变信号的相位来传输信息。
相位调制技术对噪声的抑制能力较强,适用于高质量的音频和视频信号的传输。
然而,相位调制技术对传输距离和带宽的要求都较高。
综上所述,不同的调制技术在信号传输过程中具有各自的优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的调制技术。
2. 信号接收中的噪声问题在实验中,我们还研究了信号接收中的噪声问题。
噪声是指在信号传输和接收过程中引入的随机干扰信号,会对信号的质量和可靠性产生影响。
首先,我们观察到在接收信号时,存在着不同类型的噪声。
其中,热噪声是由于接收器自身的热运动引起的,是一种统计性的噪声,可以通过增加接收器的信噪比来减小其影响。
另外,还有其他类型的噪声,如亚稳噪声、亚稳噪声和外界干扰噪声等。
其次,我们发现信号接收中的噪声会对信号的解调和恢复造成困扰。
噪声会使得信号的幅度和相位发生变化,从而导致解调过程中的错误和失真。
为了减小噪声的影响,我们可以采取一系列的噪声抑制技术,如滤波、增益控制和误码纠正等。
现代通信系统matlab第三版 pam调制
现代通信系统中的PAM调制1. 引言现代通信系统中,PAM调制(Pulse Amplitude Modulation,脉冲幅度调制)是一种常用的调制技术。
本文将深入探讨现代通信系统中PAM调制的原理、应用及其在Matlab第三版中的实现。
2. PAM调制原理PAM调制是一种模拟调制技术,其原理是将模拟信号通过取样和量化的方式转换为离散的脉冲信号。
在PAM调制中,调制信号的幅度被用来表示模拟信号的大小,脉冲的宽度则表示取样的间隔。
PAM调制是数字信号和模拟信号之间的桥梁,常用于数字通信系统中。
3. PAM调制在现代通信系统中的应用PAM调制在现代通信系统中有着广泛的应用,特别是在数字通信领域。
它可以用于传输语音、视频和数据等信息,并且在噪声较小的环境下具有很好的传输性能。
另外,PAM调制还可以与其他调制方式如PCM(Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)相结合,实现更高效的信号传输。
4. Matlab第三版中的PAM调制实现在Matlab第三版中,PAM调制可以通过编程实现。
用户可以利用Matlab提供的函数和工具,编写程序实现PAM调制的仿真和分析。
通过Matlab第三版,用户可以更直观地理解PAM调制的原理和性能,并且可以通过仿真实验来验证理论分析的结果。
5. 个人观点和理解对于PAM调制,我个人认为它在数字通信系统中具有重要的地位。
它不仅可以实现模拟信号和数字信号之间的转换,还可以在传输中对信号进行多种处理,提高了通信系统的稳定性和可靠性。
在Matlab第三版中,通过对PAM调制的仿真实现,可以更深入地理解其原理和应用,为学习和研究提供了极大的便利。
6. 总结与回顾通过本文的探讨,我们对现代通信系统中PAM调制的原理、应用及在Matlab第三版中的实现有了更加全面的了解。
PAM调制作为数字通信系统中的重要调制技术,将在未来的通信领域中发挥着更加重要的作用。
本文总字数超过3000字,详细探讨了现代通信系统中PAM调制的相关内容,并结合个人观点进行了阐述。
光纤通信中的高速光调制技术研究
光纤通信中的高速光调制技术研究一、概述光纤通信作为一种高速、可靠、长距离传输的通信方式在现代通信中占据了重要地位。
为了提高光纤通信的传输速率和容量,高速光调制技术成为光纤通信中的重要研究领域,其目的是在保证传输质量的情况下提高传输速率和距离,实现更快、更稳定、更大容量的光纤通信。
二、高速光调制技术的研究现状高速光调制技术的突破关键在于光电子器件的发展。
1. 光电子器件光电子器件是光纤通信中的核心元件,包括光电二极管、半导体激光器、电吸收调制器等。
光电二极管广泛应用于接收端的弱光检测,其性能直接影响到系统的灵敏度和误码率。
半导体激光器和电吸收调制器则应用于发射端的光源和光调制,对系统的传输速率和稳定性有着决定性的影响。
为了实现高速光调制技术,需要开发新型的光电子器件,例如:相对于传统的半导体激光器,微环拉曼激光器因其大功率、高可调性和窄线宽等特性成为一种前景广阔的激光器元器件。
2. 调制技术调制技术是光纤通信中实现高速光调制的重要手段之一。
调制技术包括直接调制和外差调制两种。
直接调制是指在发送端直接对光强进行调制,外差调制是指先将光信号和外部参考光信号进行干涉,然后再将干涉后的信号进行调制。
外差调制具有高速、低噪音和相对宽带宽的优点,因此被广泛应用于光纤通信系统中的高速光调制。
其中最常见的调制技术为利用电吸收调制器对光信号进行干涉调制。
3. 自适应调制技术自适应调制技术是适应于不同距离和环境的光纤通信调制技术,其可以实现自适应节能、微调光波和光波质量分析等功能。
在实践中,自适应调制技术主要应用于光通信光路之间的自适应耦合和输出功率控制。
三、未来发展趋势随着科技的不断进步,光纤通信系统日益完善。
高速光调制技术将成为未来光纤通信技术的一大发展方向和突破口,其发展趋势可以归纳为以下几个方向:1. 超高速光调制技术目前,光纤通信中实现的最高传输速率已经超过了1Tbps,但是随着4K、8K和VR等应用的普及,对传输速率的需求越来越高。
现代数字调制技术
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-19 用DFT实现OFDM的原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-14 多载波传输系统原理框图
《通信原理课件》
在多载波调制方式中,子载波设置主要 有3种方案。图8-15(a)为传统的频分复 用方案,它将整个频带划分为N个互不重叠 的子信道。在接收端可以通过滤波器组进 行分离。图8-15(b)为偏置QAM方案, 它在3dB处载波频谱重叠,其复合谱是平 坦的。
进制信号将得到 MQAM 信号,其中 M L2 。
矢量端点的分布图称为星座图。通常可以用星座图来描述 QAM 信号 的信号空间分布状态。MQAM 目前研究较多,并被建议用于数字通信中的 是 十 六 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 ( 16QAM ) 或 六 十 四 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 (64QAM),下面重点讨论 16QAM。
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)。
但是由于方型星座QAM信号所需的平均发送功 率仅比最优的QAM星座结构的信号平均功率稍大, 而方型星座的MQAM信号的产生及解调比较容易 实现,所以方型星座的MQAM信号在实际通信中 得到了广泛的应用。当M=4, 16, 32, 64时 MQAM信号的星座图如图8-11所示。
GMSK调制解调原理及仿真分析
GMSK调制解调原理及仿真分析设计GMSK调制解调原理及仿真分析设计内容摘要:随着现代通信技术的发展,许多优秀的调制技术应运而生,其中高斯最小频移键控(GMSK)技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法,它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能,特别适用于无线通信和卫星通信。
目前,很多通信标准都采用了GMSK技术,例如,GSM,DECT等。
本文首先介绍了MSK的一般原理以及MSK的调制解调方法,接着重点对GMSK的调制原理和调制方法进行了阐述,然后,研究了GMSK的差分解调方法并进行了比较,最后用Matlab软件进行仿真及结果分析。
关键词:高斯最小频移键控调制差分解调 MatlabAlarm circuit design, microcontroller-based security Abstract: Along with the development of the communication technology,the mobile communication technology has been developing rapidly.A lot of excellent modulation technology has emerged as the times require,Gaussian Minimum frequency shift keying(GMSK)is one of the most outstanding technology in radio communication.It is especially used in radio and satellite communication for its nice spectrum characteristic and anti-jamming capability. At present , many communication system has employed the GMSK,for instance,the GSM,DECT.In this paper,the MSK which is the base of GMSK was introduced firstly,and then the modulation principle and methods of GMSK was analyzed, and the several differentially demodulation methods of GMSK was studied and compared emphatically.Finally using Matlab software simulate and results analysis. Keywords:Gaussian Minimum Shift Keying Modulation Differential DemodulationMatlab目录前言 (1)1 GMSK简介及工作原理和特点 (1)1.1 GMSK简介 (1)2 GMSK调制原理 (5)2.1 GMSK调制解调的优点及应用 (5)2.2 GMSK正交调制基带信号产生原理 (5)3 GMSK解调 (10)3.1 GMSK调制解调实现方法 (10)4 实验结果分析 (11)4.1 原NRZ码与解调NRZ码 (11)4.2 I路成型波与I路解调波 (12)4.3 Q路成型波与Q路解调波 (12)4.4 GMSK调制信号的频谱图 (13)4.5 提取载波解调后的信号的频谱图 (14)5 结束语 (14)参考文献: (16)GMSK调制解调原理及仿真分析设计前言调制是通信系统中提高通信质量的一项关键技术,调制的目的是为了使信号特性与信道特性相匹配。
MSK调制解调技术的原理及应用分析
MSK调制解调技术的原理及应用分析姓名:莫波微班级:05921001 学号:1120101489MSK是数字调制技术的一种。
数字调制是数字信号转换为与信道特性相匹配的波形的过程。
调制过程就是输入数据控制(键控)载波的幅度、频率和相位。
MSK属于恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的研究,主要是围绕着充分的节省频谱和高效率地利用可用频带这个中心而展开的。
随着通信容量的迅速增加,致使射频频谱非常拥挤,这就要求必须控制射频输出信号的频谱。
但是由于现代通信系统中非线性器件的存在,引入了频谱扩展,抵消了发送端中频或基带滤波器对减小带外衰减所做的贡献[}}o}。
这是因为器件的非线性具有幅相转换(AM/PM)效应,会使己经滤除的带外份量几乎又都被恢复出来了。
为了适应这类信道的特点,必须设法寻找一些新的调制方式,要求它所产生的己调信号,经过发端带限后,虽然仍旧通过非线性器件,但是,非线性器件输出信号只产生很小的频谱扩展。
因此MSK是一种特殊的连续相位的频移键控(CPFSK),其最大频移为比特率的1/4。
换句话说,MSK是调制系数为0.5的连续相位的FSK。
FSK信号的调制系数类似于FM调制系数,定义为k FSK=(2Δf)/R b,其中ΔF是最大射频移,R b是比特率。
调制系数0.5对应着能够容纳两路正交FSK信号的最小频带,最小频移键控的由来就是指这种调制方法的频率间隔(带宽)是可以进行正交检测的最小带宽。
MSK是一种高效的调制方法,特别适合在移动无线通信系统中使用。
它有很多好的特性,例如恒包络、频谱利用率高、误比特率低和自同步性能。
MSK信号也可以看成是一类特殊形式的OQPSK。
在MSK中,OQPSK的基带矩形脉冲被半正弦脉冲取代。
可以看出MSK信号是二进制信号频率分别为f c+1/4T和f c-1/4T的FSK信号。
MSK信号的相位在每一个比特期间是线性的。
MSK信号的旁瓣比QPSK和OQPSK信号低。
MSK信号99%的功率位于带宽B=1.2/T之中。
现代信号处理知识点总结
现代信号处理知识点总结引言信号处理是一个广泛的领域,涉及到从基本的模拟信号处理到复杂的数字信号处理等多个方面。
在现代社会中,信号处理技术已经得到广泛应用,涉及到通信、图像处理、音频处理、生物医学工程等众多领域。
信号处理技术的不断发展和应用,为我们的生活带来了很多方便和改变。
本文将从基本的信号处理原理到现代的数字信号处理技术,对信号处理的知识点进行总结和介绍。
基本信号处理原理在信号处理领域,信号是指随着时间的变化而变化的一种物理量。
信号可以分为模拟信号和数字信号两种类型。
模拟信号是连续变化的信号,而数字信号是离散的信号。
在信号处理中,我们要对信号进行采样、量化和编码等处理。
采样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行采集,得到离散的样本点。
采样过程中,需要考虑采样频率和最高频率的问题。
采样频率过低会导致信号失真,而采样频率过高会浪费资源。
量化是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
量化过程中,需要确定量化级数和量化误差等参数。
量化级数越大,信号的精度越高,但会增加数据量。
而量化误差是指模拟信号与数字信号之间的误差,它会影响信号的质量。
编码是指将量化后的数字信号进行编码传输或存储。
在信号处理中,有很多种编码方式,如脉冲编码调制(PCM)、脉冲位置调制(PPM)、脉冲振幅调制(PAM)等。
不同的编码方式有不同的特点和适用场景。
数字信号处理技术数字信号处理(DSP)是对数字信号进行处理和分析的技术。
它具有精度高、灵活性强、稳定可靠等优点,因此在通信、音视频处理、生物医学工程等领域得到广泛应用。
数字信号处理技术主要包括信号滤波、信号变换、频谱分析、时域分析等多个方面。
信号滤波是指通过对信号进行滤波,去除噪声和干扰等不必要的成分,保留信号中有用的信息。
滤波技术主要包括数字滤波器设计、滤波器特性、滤波器实现等内容。
数字滤波器可以分为有限脉冲响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器两种类型。
信号变换是将一个信号转换成另一个信号的过程。
bpsk实验报告
bpsk实验报告BPSK实验报告引言:在现代通信系统中,调制技术是非常重要的一环。
调制技术可以将数字信号转换为模拟信号,以便在传输过程中进行有效的传输和接收。
二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)是一种常见的调制技术,本实验将通过搭建BPSK调制解调系统来深入了解其原理和性能。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建BPSK调制解调系统,掌握BPSK调制解调的原理和过程,并测量其性能参数,包括误码率和信噪比。
二、实验原理BPSK调制是一种基带数字调制技术,它将二进制数字信号转换为相位的变化。
在BPSK调制中,数字“1”和“0”分别对应着不同的相位,通常为0°和180°。
在发送端,将输入的二进制信号转换为相应的相位,然后通过信道传输。
在接收端,通过解调器将接收到的信号转换为二进制信号。
三、实验器材和步骤1. 实验器材:- 信号发生器- BPSK调制解调器- 示波器- 信道模型- 计算机2. 实验步骤:1) 将信号发生器设置为产生二进制数字信号。
2) 将信号输入到BPSK调制解调器的发送端。
3) 将BPSK调制解调器的接收端连接到示波器。
4) 调整信号发生器的参数,观察示波器上的输出波形。
5) 测量误码率和信噪比,记录实验结果。
四、实验结果与分析通过实验,我们得到了一系列的实验结果。
首先,我们观察到示波器上的输出波形,可以清晰地看到相位的变化。
当输入为“1”时,波形相位发生180°的变化;当输入为“0”时,波形相位保持不变。
这验证了BPSK调制的原理。
接下来,我们进行了误码率和信噪比的测量。
通过对接收到的信号进行解调,并与发送端的信号进行比较,我们可以计算出误码率。
同时,我们还测量了信噪比,即信号与噪声的比值。
这些参数是评估调制解调系统性能的重要指标。
根据实验数据,我们可以分析误码率和信噪比之间的关系。
当信噪比较高时,误码率较低,说明系统的抗干扰能力较强。
通信系统的调制解调和信道编解码技术
通信系统的调制解调和信道编解码技术通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,它负责将信息从发送者传输到接收者。
调制解调和信道编解码技术是通信系统中重要的部分,它们可以提高通信效率和可靠性。
本文将详细介绍调制解调和信道编解码技术的步骤和原理。
一、调制解调技术调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,解调则是将模拟信号转换回数字信号的过程。
调制解调技术一般分为两个步骤:调制和解调。
1. 调制:- 步骤一:信号源将数字信号转换为基带信号,即原始信号。
- 步骤二:调制器将基带信号转换为调制信号,即高频信号。
常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
2. 解调:- 步骤一:调制信号经过传输介质传输到接收端。
- 步骤二:解调器将接收到的调制信号转换回基带信号。
- 步骤三:信号接收者将解调后的基带信号转换为数字信号。
二、信道编解码技术信道编解码技术是保证信号在传输过程中不受干扰和失真的重要手段,它可以提高信道的可靠性和容错能力。
信道编解码技术一般分为两个步骤:编码和解码。
1. 编码:- 步骤一:信息源生成二进制码流。
- 步骤二:编码器对二进制码流进行编码,增加冗余信息用于纠错。
- 步骤三:编码后的信号经过信道传输。
2. 解码:- 步骤一:接收端接收到编码后的信号。
- 步骤二:解码器对接收到的信号进行解码,恢复原始信息。
- 步骤三:信息接收者获取解码后的信息。
三、通信系统的调制解调和信道编解码技术原理1. 调制解调技术原理:- 调制原理:调制器通过改变基带信号的某些特性,如振幅、频率或相位,将数字信号转换为模拟信号。
这样做可以方便信号的传输和处理。
- 解调原理:解调器通过检测模拟信号的特定特性,如振幅、频率或相位的变化,将模拟信号转换回数字信号。
这样做可以还原原始信号。
2. 信道编解码技术原理:- 编码原理:编码器通过引入冗余信息,如校验位或冗余位,将原始信息进行编码。
冗余信息可以提供错误检测和纠错能力,有效降低传输过程中的错误率。
移动通信期末实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,移动通信技术已成为现代社会不可或缺的一部分。
为了更好地理解和掌握移动通信的基本原理和应用,本学期我们进行了移动通信期末实验。
本次实验旨在通过实际操作,加深对移动通信系统组成、信号调制解调、信道特性等方面的理解。
二、实验目的1. 熟悉移动通信系统的组成和基本功能。
2. 掌握信号调制解调的基本原理和方法。
3. 了解移动通信信道的特性和建模方法。
4. 提高动手实践能力和分析问题的能力。
三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能实验本实验通过观察移动通信设备,了解其组成和基本功能。
实验内容如下:(1)观察GSM手机,了解其外观、按键、屏幕等组成部分;(2)观察GSM基站,了解其外观、天线、设备室等组成部分;(3)分析GSM手机与基站之间的通信过程,理解其基本功能。
2. 信号调制解调实验本实验通过实际操作,掌握信号调制解调的基本原理和方法。
实验内容如下:(1)观察GSM手机的信号调制解调过程,了解其工作原理;(2)通过实验软件,实现信号的调制解调过程,验证调制解调效果;(3)分析不同调制方式(如QAM、GMSK)的特点和适用场景。
3. 移动通信信道建模实验本实验通过模拟实验,了解移动通信信道的特性和建模方法。
实验内容如下:(1)观察白噪声信道的特性,了解其产生原因和影响;(2)通过实验软件,模拟白噪声信道对信号的影响,分析信噪比的变化;(3)研究多径干扰对信号的影响,了解其产生原因和抑制方法。
4. 移动通信系统仿真实验本实验通过仿真软件,模拟移动通信系统的性能。
实验内容如下:(1)使用OFDM仿真软件,模拟OFDM调制解调过程,分析其性能;(2)研究DSSS调制解调过程,了解其抗干扰能力;(3)分析不同信道条件下的系统性能,评估系统可靠性。
四、实验结果与分析1. 移动通信系统组成及功能实验通过观察GSM手机和基站,我们了解了其组成和基本功能。
实验结果表明,GSM手机主要由天线、射频模块、基带处理器、显示屏等部分组成,基站主要由天线、射频模块、基带处理器、控制单元等部分组成。
调制工作总结
调制工作总结
调制工作是一项重要的工作,它涉及到许多方面的工作内容和技能。
在过去的一段时间里,我有幸参与了调制工作,并且在这个过程中学到了很多东西。
现在,我想对我的调制工作进行总结,分享一些我所学到的经验和感悟。
首先,调制工作需要对产品和流程有深入的了解。
在进行调制工作时,我发现了产品的特点和工艺流程的关键环节。
这让我更加深入地了解了产品的特性和工艺流程的要求,从而能够更好地进行调制工作。
其次,调制工作需要高度的专注和细致的态度。
在进行调制工作的过程中,我发现了许多细节和关键点,这些细节和关键点对产品的质量和工艺流程的稳定性有着重要的影响。
因此,我在进行调制工作时,总是保持高度的专注和细致的态度,以确保产品的质量和工艺流程的稳定性。
最后,调制工作需要团队合作和沟通协调。
在进行调制工作时,我意识到了团队合作和沟通协调的重要性。
只有通过团队合作和沟通协调,我们才能更好地完成调制工作,确保产品的质量和工艺流程的稳定性。
总的来说,调制工作是一项需要细致和专注的工作,它需要对产品和流程有深入的了解,同时也需要团队合作和沟通协调。
通过这段时间的调制工作,我学到了很多东西,也积累了丰富的经验。
我相信,在未来的工作中,我会更加深入地理解和应用这些经验和技能,为公司的发展做出更大的贡献。
单脉冲调光和三脉冲调光
单脉冲调光和三脉冲调光1.引言1.1 概述概述部分的内容可以这样写:单脉冲调光和三脉冲调光是现代光学调制技术中常用的两种方法。
调光技术在各个领域都有着广泛的应用,包括通信、成像、光学传感等。
通过调节光的强度,可以实现对信号的传输、显示和控制。
单脉冲调光和三脉冲调光作为两种常见的调光方法,在光学领域起到了重要的作用。
单脉冲调光是指通过控制一次光脉冲的强度来实现光信号的调制。
在单脉冲调光中,一次光脉冲的能量被精确地控制,以达到对光信号的调制。
这种调光方法的优点是简单易行,调制精度高。
它广泛应用于激光雷达、激光通信和激光测量等领域。
而三脉冲调光是指通过控制三次光脉冲的强度来实现光信号的调制。
在三脉冲调光中,通过调整不同光脉冲之间的相对强度和时序,可以实现更复杂的调光功能。
这种调光方法具有较大的调制范围和更高的调制速度,适用于高速通信和光学成像等领域。
本文将详细介绍单脉冲调光和三脉冲调光的原理和应用。
通过对比分析两者的特点和性能,对它们进行结论和评价,以期能够更好地理解和应用这两种调光方法。
在实际应用中,考虑到不同领域的需求和场景,选择适合的调光方法是非常重要的。
单脉冲调光和三脉冲调光的比较与评估,可以为工程师和研究人员提供指导和参考,以应对不同的工程和科研挑战。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了单脉冲调光和三脉冲调光的背景和意义,并介绍了本文的目的和结构。
正文部分包括了单脉冲调光和三脉冲调光的原理和应用两个小节。
在原理部分,将详细介绍单脉冲调光和三脉冲调光的工作原理、特点和优劣;在应用部分,将列举实际应用场景,说明这两种调光技术在各领域的实际应用效果和前景。
结论部分将对单脉冲调光和三脉冲调光进行对比分析,评价它们在不同方面的差异和取舍,并总结出结论。
通过以上文章结构的设立,读者可以清晰地了解到本文的框架和内容,有助于读者更好地理解和阅读全文。
ASK、FSK调制分析
ASK、FSK调制分析数字调制是现代通信的重要⽅法,在卫星通信、移动通信等现代数字通信系统中,信道中传输的都是数字已调信号。
数字调制与模拟调制相⽐有许多优点。
数字调制具有更好的抗⼲扰性能,更强的抗信道损耗,以及更好的安全性;数字传输系统中可以使⽤差错控制技术,⽀持复杂信号条件和处理技术,如信源编码、加密技术等。
在通信技术中,远距离传递信息是通信的最终⽬的。
在⽆线远距离传输过程中,需要将基带信号进⾏调制,通过调制,基带信号的频谱搬移到适合信道和噪声特性的频率范围内进⾏传输。
数字通信系统⼤致原理如下图所⽰:图1 数字通信系统原理框图在上图数字调制过程中,有三种基本的调制⽅式,ASK(振幅键控)、FSK(频移键控)和PSK(相移键控),分别利⽤载波的幅度、频率和相位来承载数字基带信号。
当基带信号为⼆进制时,也称为2ASK,2FSK,2PSK。
2ASK2ASK是最早出现的数字调制⽅式,较多应⽤于早期的莫尔斯电报系统,但容易受到增益变化的影响,抗⼲扰能⼒⽐较差,实际应⽤并不⼴泛,但是我们可以将2ASK作为理解其他数字调制的基础。
2ASK基本原理:在振幅键控中,⽤⼆进制数字基带信号中的”0”和”1”来控制载波幅度的有或⽆,使载波幅度随着数字基带信号的变化⽽变化。
如下图所⽰,载波信号直接加到开关输⼊端,数字基带信号加⼊到控制端,当数字基带信号为”1”时,载波信号输出,为“0“时,信号⽆输出。
图2 2ASK基本原理框图我们采⽤SDG6000X信号源以及SVA1015X频谱仪来模拟2ASK和2FSK数字调制、解调分析过程。
信号源设置:1. 在SDG6000X信号源中选择IQ波形输出,等待初始化完成;2. 在上位机软件EasyIQ设置要输出的数字调制信号,选择发送数据PN9随机⼆进制序列,发送信号的符号长度设置为256,符号速率为50K Symbol/s,调制类型选择2ASK,发送端滤波器选择根余弦滤波器(RootCosine),filter alpha选择0.8,然后在EasyIQ上⽅⼯具栏选择”Update”及”Download”把波形更新下载到信号源,具体如下图所⽰:图3 EasyIQ设置界⾯3. 在信号源中设置载波频率为100MHz,幅度为0dBm,连接信号源到SVA1015X频谱仪,此时信号源把调制信号通过线缆发送到频谱仪中;图4 SDG6000X设置界⾯在SVA1015X中点击”Mode”按键,进⼊调制分析模式,选择“ASK”,然后根据之前调制信号的设置,设置符号速率为50KS/s(接收速率和发送速率相等),滤波器设置为”Sqrt Nyquist”,参考滤波器设置为”Nyquist”(与发送端的发送滤波器相匹配,常⽤的滤波器选择规则可以参考SVA1015X⽤户⼿册),其它的 “Alpha” 和 “Filter Length” 保存和之前在EasyIQ上设置的设置⼀致,测量符号长度设置为100(最⾼可以查看到1500)。
OFDM技术的优缺点分析
OFDM技术的优缺点分析摘要OFDM技术是一种多载波调制技术,最初用于军事通信,由于采用DFT实现多载波调制,同时LSI的发展解决了IFFT/FFT的实现问题以及其他关键技术的突破,OFDM开始向诸多领域的实际应用转化,现在成为一种很有发展前途的调制技术。
本文首先分析了OFDM的基本原理,并说明其技术优点和缺点,然后提及有关OFDM技术发展方面的一些信息。
现在,OFDM在许多领域取得成功应用,这里对OFDM的应用前景也作了展望。
关键词:正交频分复用(OFDM),原理,特点,发展,应用AbstractOrthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) is a kind of technology of Multi-Carrier Modulation(MCM).Depending on Discrete Fourier Transform( DFT) to realize MCM and the quick development of Large Scale Integration( LSI) to solve the question of the solution of IFFT/FFT,OFDM began to be using practically in many fields and is becoming a prosperous MCM-technique.In this paper,firistly the principlesof OFDM are analyzed and its characters(merit and defect) are reviewed,then some information about the development of OFDM is introduced.At current time,OFDM has succeeded in many fields, finally the prospect of using OFDM is imaged.Keywords:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM);Character;Developme nt;Present Situation and Prospect of Application随着通信技术的不断成熟和发展,如今的通信传输方式可以说多种多样,变化日新月异,从最初的有线通信到无线通信,再到现在的光纤通信。
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6.1 正交振幅调制(QAM) 6.2 最小移频键控(MSK) 6.3 高斯最小移频键控(GMSK) 6.4 DQPSK调制
第 6 章 现代数字调制解调技术
在通信原理课程中我们讨论了数字调制的三种基 本方式:数字振幅调制、数字频率调制和数字相 位调制,然而,这三种数字调制方式都存在不足 之处,如频谱利用率低、抗多径抗衰落能力差、 功率谱衰减慢带外辐射严重等。为了改善这些不 足,近几十年来人们不断地提出一些新的数字调 制解调技术,以适应各种通信系统的要求。例如 ,在恒参信道中,正交振幅调制(QAM)和正交频 分复用(OFDM)方式具有高的频谱利用率,正交 振幅调制在卫星通信和有线电视网络高速数据传 输等领域得到广泛应用。
kTs≤t≤(k+1)Ts, k=0, 1, … 令
k (t )
ak
2TS
t k , kT t (k 1)TS
则式(6.2 - 1)可表示为
sMSK(t)= cos[ωct+θk(t)]
式中, θk(t) 称为附加相位函数; ωc 为载波角频率; Ts 为码元 宽度;ak为第k个输入码元,取值为±1;φk为第k个码元的相 位常数,在时间 kTs≤t≤(k+1)Ts 中保持不变,其作用是保证在 t=kTs时刻信号相位连续。 ak 令 φk(t)=ωct+ t k 2TS 则
16QAM来说,有多种分布形式的信号星座图。 两种具有代
表意义的信号星座图如图 6 - 2 所示。在图 6 - 2(a)中, 信号 点的分布成方型,故称为方型 16QAM 星座,也称为标准型
16QAM。在图 6 - 2(b)中,信号点的分布成星型,故称为星
型16QAM星座。 若信号点之间的最小距离为 2A ,且所有信号点等概率 出现,则平均发射信号功率为
QAM M= 64
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22
SNR / bit / dB
图 6- 5
M进制方型QAM的误码率曲线
6.2 最小移频键控(MSK)
数字频率调制和数字相位调制,由于已调信号包络恒定, 因此有利于在非线性特性的信道中传输。由于一般移频键控信 号相位不连续、频偏较大等原因,使其频谱利用率较低。本节 将讨论的MSK(Minimum Frequency Shift Keying) 是二进制连 续相位FSK的一种特殊形式。MSK称为最小移频键控,有时也 称为快速移频键控(FFSK)。所谓“最小”是指这种调制方式能
6.1正交振幅调制(QAM)
在现代通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的 焦点之一。近年来,随着通信业务需求的迅速增长, 寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系 统设计、研究的主要目标之一。 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 就是一种频谱 利用率很高的调制方式,其在中、 大容量数字微波通 信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统 等领域得到了广泛应用。在移动通信中,随着微蜂窝 和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变 化。 过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制 也引起人们的重视
6.1.1
MQAM
正交振幅调制是用两个独立的基带数字信号对两个相互正
交的同频载波进行抑制载波的双边带调制,利用这种已调信号
正交振幅调制信号的一般表示式为 sMQAM(t)=
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。
A g(t nT ) cos(w t )
n S c n n
K 1
ak=ak-1
式中,若取φk的初始参考值φ0=0,则 φk=0 或 ±π(模2π)k=0, 1, 2, …
上式即反映了 MSK 信号前后码元区间的相位约束关系,
表明MSK 信号在第k个码元的相位常数不仅与当前码元的取值 ak有关,而且还与前一码元的取值ak-1及相位常数φk-1有关。
由附加相位函数θk(t)的表示式(6.2 - 2)可以看出,θk(t)是一 ak , 截距为φ 。由于a 的取值为±1, 直线方程,其斜率为 t k k 2TS a k 故 是分段线性的相位函数。因此, MSK的整个相位路径 t 2TS 是由间隔为Ts 的一系列直线段所连成的折线。在任一个码元期 间Ts,若ak=+1,则θk(t) ;若 2 ak=-1, 则θk(t)线性减 小 。对于给定的输入信号序列{ak},相应的附加相位函数
m 1 ) 4 TS
n , n 1,2,... fc= 4TS
(N为正整数; m=0, 1, 2, 3)
相应地MSK信号的两个频率可表示为 1 m 1 1 (N ) f1= f c 4TS 4 T
1 m 1 1 f2 fc (N ) 4TS 4 T
由此可得频率间隔为 1 Δf=f2-f1= 2TS MSK信号的调制指数为 1 1 TS 0.5 h=Δf Ts= 2TS 2 当取N=1, m=0 时,MSK信号的时间波形如图 6 - 6 所示。
式中, An 是基带信号幅度, g(t-nTs) 是宽度为 Ts 的单个基带 信号波形。 式(6.1 - 1)还可以变换为正交表示形式: sMQAM(t)=
A g(t nT ) cos(w t )
n S c n n
sMQAM(t)= [ An g (t nTS ) cosn ] coswct [ An g (t nTS ) sinn ] sin wct
sMSK(t) 1 0 0 1 1 1 0
O
t
图6-6 MSK 信号的时间波形
对第k个码元的相位常数φk的选择应保证MSK信号相位在 码元转换时刻是连续的。根据这一要求,由式(6.2 - 2)可以 得到相位约束条件为 φk=φk-1+(ak-1-ak)
[ ( K 1)] 2 K 1 (k 1) ak≠ak-1
6.1.2 MQAM
MQAM信号同样可以采用正交相干解调方法, 其解调器 原理图如图 6 - 4 所示。解调器输入信号与本地恢复的两个正 交载波相乘后,经过低通滤波输出两路多电平基带信号X(t) 和Y(t)。多电平判决器对多电平基带信号进行判决和检测,再 经L电平到2电平转换和并/串变换器最终输出二进制数据。
dk (t ) ak wc dt 2Ts
wc wc
2TS
a 1 a 1
2TS
由式(6.2 - 5)可以看出,MSK信号的两个频率分别为
1 f1=fc- 4TS 1 f1=fc+ 4TS
中心频率fc应选为
式(6.2 - 8)表明,MSK信号在每一码元周期内必须包含四分之 一载波周期的整数倍。fc还可以表示为 fc= ( N
Yn=dnA
式中,A是固定振幅,cn、dn由输入数据确定。cn、dn决 定了已调QAM信号在信号空间中的坐标点。 QAM信号调制原理图如图 6 - 1 所示。图中,输入的二 进制序列经过串 / 并变换器输出速率减半的两路并行序列,
再分别经过2电平到L电平的变换,形成L电平的基带信号。
为了抑制已调信号的带外辐射,该L电平的基带信号还要经 过预调制低通滤波器,形成X(t)和Y(t),再分别对同相载波和
M=4, 16, 32, …, 256
MQAM
信号的星座图如图 6 - 3
所示。其中,M=4, 16, 64, 256 时星座图为矩形,而M=32, 128
时星座图为十字形。前者M 为2的偶次方,即每个符号携带偶
数个比特信息;后者 M 为2 的奇次方,即每个符号携带奇数个 比特信息。
若已调信号的最大幅度为 1 ,则 MPSK 信号星座图上信号
正交载波相乘。 最后将两路信号相加即可得到QAM信号。
2到 L 电平变换
Am
预调制 LPF cos t
串 / 并变换 sin t 2到 L 电平变换 Bm 预调制 LPF
∑
已调信号输出 y(t)
图6-1 QAM信号调制原理图
信号矢量端点的分布图称为星座图。通常,可以用星座 图来描述 QAM 信号的信号空间分布状态。对于 M=16
点间的最小距离为
dMPSK=2 sin M 而MQAM信号矩形星座图上信号点间的最小距离为
M= 256 M= 128 M= 64 M= 32 M= 16 M= 4
图6-3
MQAM信号的星座图
dMQAM=
2 L 1
2 M 1
式中,L 为星座图上信号点在水平轴和垂直轴上投影的电 平数,M=L2。由式(6.1 - 6)和(6.1 - 7)可以看出,当M=4时, d4PSK=d4QAM,实际上,4PSK和 4QAM的星座图相同。当M=16 时, d16QAM=0.47 ,而 d16PSK=0.39 , d16PSK < d16QAM 。 这表明, 16QAM系统的抗干扰能力优于16PSK 。
以最小的调制指数(0.5)获得正交信号; 而“快速”是指在给定
同样的频带内, MSK 能比 2PSK 的数据传输速率更高,且在带 外的频谱分量要比2PSK衰减的快。
6.2.1 MSK
MSK是恒定包络连续相位频率调制, 其信号的表示式为
sMSK(t)= cos ( wct
其中
ak
2TS
t k )
L 1 n0
式中,M=L2,Eb为每比特码元能量,n0为噪声单边功率谱密度。 图 6 -5 给出了M进制方型QAM的误码率曲线。
10- 1 5 2 10- 2 5 2 10- 3
PM
PSK M= 32 QAM M= 16 QAM + PSK M= 4
PSK M= 16
5 2 10- 4 5 2 10- 5 5 2 10- 6 -6 -4 -2 0
而正交频分复用在非对称数字环路ADSL 和高清晰度电视HDTV 的地面广播系统等得 到成功应用。高斯最小移频键控(GMSK)和 π/4DQPSK 具有较强的抗多径抗衰落性能, 带外功率辐射小等特点,因而在移动通信领 域得到应用。高斯最小移频键控用于泛欧数 字蜂窝移动通信系统(GSM),π/4 DQPSK 用 于北美和日本的数字蜂窝移动通信系统。 下面分别对几种具有代表性的数字调制 系统进行讨论。