移动通信第3章调制解调
移动通信中的调制解调(2023版)
移动通信中的调制解调移动通信中的调制解调1.引言1.1 背景1.2 目的2.调制的概述2.1 调制的定义2.2 调制的目的2.3 调制的基本原理3.调制的分类3.1 模拟调制3.1.1 AM调制3.1.2 FM调制3.2 数字调制3.2.1 ASK调制3.2.2 FSK调制3.2.4 QAM调制4.调制器种类4.1 调幅器4.2 调频器4.3 调相器4.4 调性器5.解调的概述5.1 解调的定义5.2 解调的目的5.3 解调的基本原理6.解调的分类6.1 模拟解调6.1.1 按幅度解调 6.1.2 按频率解调 6.1.3 按相位解调 6.2 数字解调6.2.2 FSK解调6.2.3 PSK解调6.2.4 QAM解调7.解调器种类7.1 幅度解调器7.2 频率解调器7.3 相位解调器7.4 多解调器8.调制解调在移动通信中的应用8.1 调制解调在2G移动通信中的应用 8.2 调制解调在3G移动通信中的应用 8.3 调制解调在4G移动通信中的应用8.4 调制解调在5G移动通信中的应用9.未来发展趋势9.1 调制解调技术的进一步创新9.2 调制解调在物联网中的应用9.3 调制解调在中的应用附件：无法律名词及注释：1.调制：将信号按照一定规律调整成为适合传输的波形。
2.解调：从接收到的波形中还原出原始信号。
3.AM调制：调制信号的幅度随着原始信号的变化而变化。
4.FM调制：调制信号的频率随着原始信号的变化而变化。
5.ASK调制：调制信号的振幅随着原始信号的变化而变化。
6.FSK调制：调制信号的频率随着原始信号的变化而变化。
7.PSK调制：调制信号的相位随着原始信号的变化而变化。
8.QAM调制：将多个调制信号组合成一个符号，符号中的振幅和相位都可变化。
本文档涉及附件：无。
移动通信_第三章_移动通信中的信源编码和调制解调技术
第三章
移动通信中的信源编码和调制 解调技术
胡苏 通信抗干扰技术国家级重点实验室
主要内容
3.1概述
3.2信源编码
3.3最小频移键控
3.4高斯最小频移键控 3.5QPSK调制/3.6高阶调制
3.7正交频分复用
2
胡苏@通信抗干扰
3.1 概述
信 源
信 源 编 码 信 道 编 码 调 制 解 信道 调 信 道 解 码 信 源 解 码 信 宿
4
二者比例 趋于平衡
胡苏@通信抗干扰
3.1 概述
语音编码概念：把模拟语音信号变成数
字语音信号，以便在信道中传输 意义
提高通话质量(数字化＋纠错码) 提高频谱利用率(低码率编码) 提高系统容量(低码率＋话音激活技术)
移动通信对语音编码要求？
低功耗、低复杂度、低延时 低码率、高质量
29
k ( k ) ak k
2
k
k 0 +(a0 a1 )
2
(a1 a2 )
2 k (ak 1 ak ) 2 2
举例输入：-1,1,1,1，初相为0，h=0.5，求满足相位连 续条件的相位转移图 1 ，k 0, 0 0 (T ) a =-
ak h
Tb
kTb k
ak 1h
Tb
kTb k 1
k k 1 ak 1 ak kh
令h=0.5时，满足相位连续的条件如下
k ak 1 ak k / 2 k 1
k 1 , ak 1 ak k k k 1 , ak 1 ak
可选模式语音声码器：基于输入语音的特征（浊音、
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调引言移动通信是一种无线通信技术，可以实现移动设备之间的语音、数据和图像传输。
在移动通信中，调制解调起着重要的作用。
调制解调是将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的调制是为了适应信道传输的要求和提高信号的抗干扰能力。
由于信道通常是模拟的，而数字信号是离散的，在信道传输时需要将数字信号转换为模拟信号。
调制的目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在信道输。
调制的分类调制可以分为模拟调制和数字调制两种类型。
模拟调制是将模拟信号调制为模拟载波进行传输，常见的模拟调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
数字调制是将数字信号调制为数字载波进行传输，常见的数字调制方式有二进制振幅移键（ASK）、二进制频移键（FSK）和二进制相移键（PSK）。
解调的目的解调是将调制过的信号恢复为原始的数字信号。
在信道传输中，信号会受到噪声和干扰的影响，解调的目的是将接收到的调制信号恢复为原始的数字信号，以便进行后续的处理和分析。
解调的分类解调可以分为模拟解调和数字解调两种类型。
模拟解调是将模拟调制信号恢复为模拟载波，常见的模拟解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
数字解调是将数字调制信号恢复为数字信号，常见的数字解调方式有ASK解调、FSK解调和PSK解调。
调制解调技术在移动通信中的应用调制解调技术在移动通信中扮演着重要的角色。
在移动通信中，调制解调技术被广泛应用于无线传输系统中，如GSM、CDMA和LTE 等。
调制解调技术可以通过提高信号的抗干扰能力和提高传输效率，实现可靠和高效的无线通信。
移动通信中的调制解调是实现无线通信的关键技术之一。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将调制信号恢复为原始的数字信号的过程。
调制解调技术在移动通信中有着广泛的应用，能够提高通信系统的效率和可靠性。
不断的技术创新和发展将进一步推动移动通信技术的进步和应用。
调制解调技术的原理与应用
调制解调技术的原理与应用随着数字通信技术的不断发展，人们对数据传输效率和传输质量的要求越来越高。
而调制解调技术作为数字通信领域中的重要技术之一，则成为了实现这一目标的重要技术手段。
本文将介绍调制解调技术的原理和应用。
调制解调技术是指将原始信息信号（比如人说话、电子信号等）按照一定的方式转换为适合传输的信号，称为载波信号。
这种转换方式就叫做调制，相应地，将接收到的载波信号重新还原成原始信号的过程就称为解调。
从原理上来讲，调制解调技术是一个模拟信号转数字信号的过程。
在传输过程中，数字信号会遭受种种噪声的干扰，如电磁干扰、信道衰落、多径传播等，这些噪声会影响信号的传输效率和质量，从而导致传输误码率的提高。
调制就是为了克服这些干扰而开发出的一种技术。
调制解调技术在通信领域有着广泛的应用，比如：1. 无线电通信：无线电通信中，常用的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
它们常用于广播、电视、对讲机、移动通信、雷达等方面。
2. 光纤通信：调制解调技术也被广泛应用于光纤通信中。
这是因为，在光波导中，光信号的传输方式与电信号有所不同。
信号时域的等效信号可以用脉冲时间调制（PAM）信号表征，频域的等效信号可以用正交振幅调制（QAM）信号表征。
3. 数字电视：在数字电视中，将数字信号调制为一定的模拟信号，再进行传输。
这样既能够达到数字信号的传输效率和传输质量要求，又能够实现对前一代模拟电视节目的兼容。
4. 数字音频：在数字音频中，通过调制技术将音频信号压缩，降低数据传输量，同时又能保证音频质量和数据传输的效率。
总的来说，调制解调技术具有传输效率高、传输质量好等优点，因此得到了广泛的应用。
总结：本文介绍了调制解调技术的原理和应用，在通信领域中，调制解调技术得到了广泛的应用。
随着数字通信技术的不断发展，调制解调技术也将不断的发展和创新，以满足人们对于数据传输效率和质量的要求。
移动通信- 第3章 移动通信中的调制解调技术
• 3.2.2最小移频键控（MSK）调制
• 在 FSK 方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值。而在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位 通常是不连续的，MSK（Minimum Shift Keying）的设计目标是对 FSK 信号作某种改进，使其相位始终 保持连续不变，从而使得调制后的频谱主瓣窄、旁瓣衰落快，满足通信系统信道宽度要求，节省频率资源。
• 3.3.2四相相移键控（QPSK）调制
• 对于输入的二进制数字序列先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用 4 种不同的载波相位来表征，而 这种编组通常是按格雷码排列的，QPSK 信号载波相位矢量关系如图 所示：
• 3.3.3偏移四相相移键控（OQPSK）调制
• 采用 NRZ 直接进行调制所得的 QPSK 信号的幅度非常恒定，但缺点是它的信号频谱较宽，当 QPSK 进行 波形成形时，它们将失去恒包络的性质，从而发生的弧度为 π 的相移，会导致信号的包络在瞬间通过零点， 任何一种在过零点的非线性放大都会引起旁瓣再生和频谱扩展，必须使用效率较低的线性放大器放大QPSK 信号，这将使放大器的效率受到限制，进而影响到终端的小型化。
通信原理第三章答案
通信原理第三章答案在通信原理的学习中，第三章是非常重要的一部分，它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。
在这一章节中，我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。
下面，我将对第三章的一些重要问题进行解答，希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。
1. 什么是信号传输？它的作用是什么？信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。
在通信系统中，信号传输是非常重要的，它可以帮助我们实现信息的传递和交流。
通过信号传输，我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方，实现远程通信。
2. 什么是调制解调？它的作用是什么？调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号，以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。
调制是为了适应信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输；解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号，以便我们能够正确地接收和理解信息。
3. 数字通信和模拟通信有什么区别？数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。
在模拟通信中，信号是连续变化的，它可以表示成无限个可能的数值；而在数字通信中，信号是离散的，它只能表示成有限个可能的数值。
数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。
4. 为什么要进行信号调制？信号调制是为了适应不同信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输。
不同的信道具有不同的传输特性，通过调制可以使信号更好地适应这些特性，提高信号的传输质量和可靠性。
5. 什么是码元和波特？码元是数字通信中的基本单位，它是表示数字信号的最小时间间隔。
波特是衡量数据传输速率的单位，它表示每秒传输的码元数。
在数字通信中，码元和波特是非常重要的概念，它们直接影响着数据传输的速率和效率。
通过以上问题的解答，我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。
希望大家能够通过学习，掌握这些重要的知识点，为以后的通信技术应用打下坚实的基础。
同时，也希望大家能够在学习过程中多加思考，多进行实践，进一步提高自己的理论水平和实践能力。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
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1、简介1.1 调制解调的概念1.2 调制解调在移动通信中的作用2、调制技术2.1 模拟调制2.1.1 AM调制2.1.2 FM调制2.1.3 PM调制2.2 数字调制2.2.1 ASK调制2.2.2 FSK调制2.2.3 PSK调制2.2.4 QAM调制3、调制解调器3.1 调制解调器的基本原理 3.2 调制解调器的分类3.2.1 数字调制解调器 3.2.2 模拟调制解调器3.2.3 混合调制解调器4、调制解调过程4.1 发送端调制过程4.1.1 信号处理4.1.2 调制方法选择4.2 接收端解调过程4.2.1 信号接收4.2.2 解调方法选择5、调制解调的性能评估5.1 误码率性能5.2 谱效率5.3 传输延迟6、调制解调在移动通信中的应用6.1 调制解调在无线局域网中的应用6.2 调制解调在蜂窝网络中的应用7、附件本文档附带有以下附件：- 模拟调制示例代码- 数字调制解调器原理图8、法律名词及注释- 调制：将原始信号转换为适合传输的信号形式。
- 解调：将接收到的信号恢复为原始信号。
- AM调制：幅度调制，利用信号的幅度变化来表示信息。
- FM调制：频率调制，利用信号的频率变化来表示信息。
- PM调制：相位调制，利用信号的相位变化来表示信息。
- ASK调制：振幅假定键控调制，通过改变振幅来表示数字信号。
- FSK调制：频移键控调制，通过改变频率来表示数字信号。
- PSK调制：相位假定键控调制，通过改变相位来表示数字信号。
- QAM调制：正交幅度调制，利用正交信号的幅度和相位变化来表示数字信号。
电子科技大学《移动通信原理》 第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
7
典型波形编码方式
PCM：Pulse-Code Modulation
2014年3月
1 1 1
* a1 a2
1 1 1
16
推广： b1 b2
2014年3月
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
数字调制器
exp j 2p f c t
二进制序列 比特变 符号
基带调 制
成形滤 波
si t
图3.3 数字调制器功能框图
2014年3月
各类二进制调制波形
14
数字调制技术分类
不恒定包络 ASK(幅移键控) QAM(正交幅度调制) MQAM(星座调制) FSK (频移键控) BFSK(二进制频移键控) MFSK(多进制频移键控) BPSK(二进制相移键控) DPSK(差分二进制相移键控) QPSK OQPSK(偏移QPSK) (正交四相 p/4QPSK 相移键控) DQPSK(差分QPSK) MSK(最小频移键控) GFSK(高斯滤波MSK) TFM(平滑调频)
对于M阶调制信号，有：
E s Eb log 2 M Eb log 2 M N0 N0 N0
2014年3月
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
18
频带利用率
也是带宽效率
每赫兹可用带宽可以传输的信息速率: R W b s Hz
R：为信息比特速率 R R log M s 2 W：信号所需带宽
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 四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
实验一四相移相键控（QPSK）调制及解调实验一．实验目的：1、了解QPSK调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。
二．实验内容：1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。
2、观察IQ调制解调过程中各信号变化3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三．基本原理：1、QPSK调制原理：QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。
QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。
2、QPSK解调原理：由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成。
四．实验原理：实验模块简介：1、基带成形模块：主要功能：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。
2、IQ调制解调模块：主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交调解。
3、码元再生模块主要功能：从解调出的IQ基带信号中恢复复位同步，并进行抽样判决，然后并串转换后输出。
4、PSK载波恢复模块主要功能：与IQ调制解调模块上的解调电路连起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK 已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。
五．实验步骤：1、在实验箱上按正确安装基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块、PSK载波恢复模块。
2、QPSK调制实验a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下链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 串并变换后的I路信号输入基带模块：Q-OUT IQ模块：Q-IN 串并变换后的Q路信号输入*检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
移动通信第三章 调制解调20101126
第三章调制解调主要内容：●掌握调制、解调的概念；●掌握数字调制解调的分类；●掌握2PSK的调制、解调原理及其实现方法，已调信号的频谱特性；●掌握QPSK的调制、解调原理及其实现方法，已调信号的频谱特性；-QPSK与QPSK相比的特点；●了解OQPSK与/4●了解QAM的原理及实现方法；●掌握2FSK的调制、解调原理及实现方法，已调信号的频谱特性，带宽计算公式；●了解MSK、GMSK的调制、解调原理，与2FSK的区别；●了解多载波调制的概念；●掌握正交频分复用(OFDM)调制的概念，调制、解调的原理及实现方法。
重点、●2PSK调制原理及实现方法●2PSK信号解调原理及其实现方法●2PSK已调信号的频谱特性；●QPSK调制原理及实现方法●QPSK信号解调原理及其实现方法●QPSK已调信号的频谱特性；●2FSK调制原理及实现方法●2FSK信号解调原理及其实现方法●2FSK已调信号的频谱特性；●2FSK已调信号带宽计算；●正交频分复用(OFDM)的调制、解调的原理及实现方法。
难点：●相干解调的原理及分析过程；●2PSK已调信号的频谱特性；●QPSK已调信号的频谱特性；●2FSK已调信号的频谱特性；●2FSK已调信号带宽计算分析；●正交频分复用(OFDM)的概念及实现原理；3.1 概述调制是在发送端把要传输的模拟信号或数字信号（信源信号或基带信号）变换成适合信道传输的高频信号（带通信号）的过程。
其中，信源信号或基带信号称为调制信号，调制完成后的带通信号称为已调信号。
解调是调制的反过程，在接收端将已调信号还原成要传输的原始信号。
按照调制信号的形式，调制可分为模拟调制（或连续调制）和数字调制。
模拟调制指利用输入的模拟信号直接调制（或改变）载波（正弦波）的振幅、频率或相位，从而得到调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM）信号，第一代的模拟移动通信系统中主要使用的是模拟调制。
而数字调制指利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位，主要用于2G、3G及未来的系统中。
GMSK调制解调
萍乡高等专科学校移动通信原理课程设计课程题目：GMSK的调制解调模块设计班级：08通信班姓名：李臻07354028罗云辉 08354027曾伟巍 08354025凌福升 08354018指导教师：肖永江设计时刻：2020-12-13—2020-12-24目录第一章GMSK调制方式的工作原理及特点 (3)第二章GMSK调制原理 (4)GMSK正交调制基带信号产生原理 (4)第三章GMSK解调 (10)第四章实验结果分析 (11)结论 (15)参考文献 (15)摘要为了适应无线信道的特性，由该调制方式所产生的已调波应具有以下两个特点：第一，包络恒定或包络起伏很小。
第二，具有最小功率谱占用率。
高斯最小频移键控（GMSK）调制方式正好具有上述特性。
GMSK调制使在给定的带宽和射频信道条件下数据吞吐量最大。
GMSK是当前现代数字调制技术领域研究的一个热点第一章 GMSK调制方式的工作原理及特点调制前高斯滤波的最小频移键控简称GMSK，大体的工作原理是将基带信号先通太高斯滤波器成形，再进行最小频移键控(MSK)调制(图1)。
由于成形后的高斯脉冲包络无峻峭边沿，亦无拐点，因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。
图1 GMSK调制高斯滤波器的频率传输函数为式中是与滤波器3dB带宽B有关的一个系数，其冲激响应为：假设输入数据流为二进制非归零信号，传输速度为。
为码元宽度，其数学表示式为式中：或-1,其概率别离为。
GMSK是角度调制信号，已调信号写作：式中：表示和的卷积。
GMSK信号的瞬时频率为：为调制灵敏度，由下式决定：事实上(8)式是使调制指数为的最大频偏与传信速度的约束关系。
双极性码元通太高斯滤波器产生拖尾现象，因此相邻脉冲之间有重迭。
由(6)式和(7)式知，对应某一码元，GMSK信号的频偏不仅和该码元有关，而且和相邻码元有关。
也确实是说在不同的码流图案下，相同码元(比犹如为“+1”或“-1”)的频偏是不同的。
相邻码元之间的彼此阻碍程度和高斯滤波器的参数有关，也确实是说和高斯滤波器的3dB带宽B有关。
移动通信实验 MSK调制解调实验 移动台主叫 移动台被叫
实验一 MSK 调制解调实验一、实验目的1. 了解MSK 调制和解调的基本原理； 2．熟悉软件完成MSK 的过程。
二、实验内容1．熟悉MSK 调制和解调过程； 2．通过示波器测试MSK 各点的波形；3*.设计通过DSP 程序完成MSK 的程序，加强对MSK 的理解。
三、实验原理当信道中存在非线性的问题和带宽限制时，幅度变化的数字信号通过信道会使己滤除的带外频率分量恢复，发生频谱扩展现象，同时还要满足频率资源限制的要求。
因此，对己调信号有两点要求，一是要求包络恒定；二是具有最小功率谱占用率。
因此，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。
MSK （最小频移键控）是移频键控FSK 的一种改进形式。
在FSK 方式中，每一码元的频率不变或者跳变一个固定值，而两个相邻的频率跳变码元信号，其相位通常是不连续的。
所谓MSK 方式，就是FSK 信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式。
可以看成是调制指数为0.5的一种连续相位的FSK 信号。
其主要特点是包络恒定，带外辐射小，实现较简单。
其数学表达式为：()cos()2c kn nbS t t a t T πωφ=++∑式中，T b 为码元的宽度，a n 为＋1，－1。
n φ是第n 个码元的初始相位，并且⎩⎨⎧≠±==---111n n n n n n n a a n a a πφφφ当输入＋1时，发送的角频率为：2c bT πω+。
当输入-1时，发送的角频率为：2c bT πω-。
在一个码元内相位增加π/2或者减小π/2，所以相位的变换是连续的。
图4-11-1给出一种MSK 调制信号产生的方法。
图4-11-1 MSK 的调制框图实现MSK 调制的过程为：先将输入的基带信号将其分成I 、Q 两路，并互相交错一个码元宽度，再用加权函数cos()2bt T π和sin()2bt T π分别对I 、Q 两路数据加权，最后将两路数据分别用正交载波调制。
调制解调的应用原理
调制解调的应用原理1. 调制解调的基本概念调制解调是在通信领域中使用的一种技术，主要用于将信息信号转换为适合传输和处理的模拟或数字信号。
调制是指将信息信号（基带信号）转换为载波信号的过程，而解调则是指将接收的调制信号恢复为原始的信息信号。
调制解调在无线电通信、有线通信以及数字通信等领域具有重要的应用。
2. 调制解调的原理调制解调的原理基于信号的叠加和分离原理。
调制过程中，将信息信号与载波信号进行叠加，形成调制信号。
解调过程中，则将接收到的调制信号与一个参考信号进行叠加，再进行滤波处理，从而分离出原始的信息信号。
3. 调制的类型调制可以分为模拟调制和数字调制两种类型。
3.1 模拟调制模拟调制是指将模拟信息信号转换为模拟调制信号的过程，常见的模拟调制类型有调幅（AM）调制、调频（FM）调制和调相（PM）调制等。
3.2 数字调制数字调制是指将数字信息信号转换为数字调制信号的过程，常见的数字调制类型有脉冲编码调制（PCM）、正交振幅调制（QAM）和频分多址调制（FDMA）等。
4. 解调的类型解调的类型与调制类型对应，即模拟调制和数字调制对应模拟解调和数字解调。
4.1 模拟解调模拟解调是对模拟调制信号进行处理，从中分离出原始的模拟信息信号。
常见的模拟解调类型有幅度解调（AM解调）、频率解调（FM解调）和相位解调（PM解调）等。
4.2 数字解调数字解调是对数字调制信号进行处理，将其中包含的数字信息信号恢复出来。
常见的数字解调类型有脉冲解调调制（PCM解调）、正交振幅解调（QAM解调）和频分多址解调（FDMA解调）等。
5. 调制解调的应用调制解调广泛应用于各种通信系统中，包括无线电通信、有线通信和数字通信等。
5.1 无线电通信在无线电通信中，调制解调是实现无线电信号传输的关键技术。
无线电调制解调技术广泛应用于无线电广播、电视信号传输、移动通信等领域。
5.2 有线通信有线通信中的调制解调主要应用于数字通信领域，如数字电话网络（PSTN）、数字电视传输、宽带接入等。
第3章调制和解调ppt课件
调频信号带宽公式（卡森公式）
BFM=2(mf+1)fm=2(△f+fm) △f=mffm fm是基带信号的调制频率，△f是最大频偏，mf是调频指数
。Mf<<1，窄带调频（NBFM）BFM≈2fm；宽带调频（WBFM ）非线性
与幅度调制相比，频率调制最突出的优势是具有较高 的抗噪声性能，但代价是占用比幅度调制更宽的带宽 。
2. DSB信号带宽与AM相同BDSB=BAM=2fH 3. 调制效率高 4. 应用场合少，调频立体声广播中的差信号调制，彩色电
视系统色差信号调制。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2. 幅度调制
单边带调制（SSB）
滤波法（理想高通，滤掉下边带，输出上边带；理想低通 ，滤掉上连带，输出下边带）；相移法
特点与应用：
1. 对频谱资源有效利用 2. 节省功率
BSSB12BDSB，fH短波通信，频分复用系统
3. 带宽节省以增加复杂性为代价
4. 不能采用包络检波，采用相干解调。
传输。
设备的复杂度
非相干方式比相干方式简单 目前常用的是2DPSK方式和2FSK方式
相干2DPSK主要用于中速数据传输 非相干2FSK主要用于中、低速数据传输，尤其适用于随参信道。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1 克服了DSB信号占用频带宽的问题，以解决了SSB信号实现上的 难题。
2 fH<BVSB<2fH，调制效率100% 3 VSB比SSB所需求的带宽仅有很小的增加，但却换来了电路实现
《移动通信技术》教学大纲
《移动通信技术》教学大纲一、课程概述《移动通信技术》是通信工程、电子信息工程等相关专业的一门重要专业课程。
本课程旨在使学生了解移动通信的基本概念、原理、技术和系统，掌握移动通信的关键技术和发展趋势，培养学生分析和解决移动通信相关问题的能力。
二、课程目标1、知识目标（1）了解移动通信的发展历程、特点和应用领域。
（2）掌握移动通信系统的组成、结构和工作原理。
（3）熟悉无线信道的特性、传播模型和衰落机制。
（4）理解移动通信中的调制解调技术、编码技术和多址接入技术。
（5）掌握蜂窝移动通信系统的概念、组网技术和频率规划。
（6）了解移动通信中的切换技术、功率控制技术和位置管理技术。
2、能力目标（1）能够分析移动通信系统的性能和参数，评估系统的优劣。
（2）具备设计简单移动通信网络的能力，包括频段选择、小区规划等。
（3）能够运用相关理论和技术解决移动通信中的实际问题，如信号覆盖优化、干扰消除等。
（4）能够跟踪移动通信技术的最新发展动态，具备一定的创新意识和研究能力。
3、素质目标（1）培养学生的工程意识和团队合作精神，提高学生的沟通和协调能力。
（2）激发学生对移动通信技术的兴趣和热情，培养学生的自主学习能力和创新精神。
（3）培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德，树立质量意识和安全意识。
三、课程内容1、移动通信概述（1）移动通信的定义、特点和发展历程。
（2）移动通信的分类和应用领域。
（3）移动通信系统的组成和结构。
2、无线信道（1）无线信道的特性，包括大尺度衰落和小尺度衰落。
（2）传播模型，如自由空间传播模型、OkumuraHata 模型等。
（3）多径衰落和多普勒频移的概念和影响。
3、调制解调技术（1）数字调制的基本原理和方法，如 ASK、FSK、PSK 等。
（2）现代调制技术，如 QAM、OFDM 等。
（3）解调技术和性能分析。
4、编码技术（1）信道编码的基本原理和分类，如卷积码、Turbo 码等。
（2）交织技术和纠错性能评估。
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
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一、调制与解调的基本概念在移动通信系统中，调制（Modulation）是指将要传输的数字信号转换为模拟信号的过程，而解调（Demodulation）则是将接收到的模拟信号转换回数字信号的过程。
调制解调技术在移动通信中起着至关重要的作用，它们决定了无线信号在传播过程中的可靠性和效率。
调制解调技术的核心思想是利用模拟信号的某些特性来表示数字信号，以便于在传输过程中保持信号的完整性。
常见的调制方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、振幅移键控（ASK）等。
解调过程则是将接收到的调制信号恢复成原始的数字信号。
二、调制解调器的工作原理调制解调器（Modem）是实现调制解调功能的设备或软件。
它一般由调制器和解调器两个部分组成。
调制器负责将数字信号转换为模拟信号，并在发送端将信号发送出去；解调器则负责将接收到的模拟信号转换回数字信号，并在接收端进行解码等后续处理。
调制器通常包含一个调制器算法，用于将数字信号转换为模拟信号。
常见的调制算法有调相（PSK）和调频（FSK）等。
调制器通过改变模拟信号的频率、振幅或相位等特性，将数字信号转换为模拟信号，然后发送出去。
解调器则是对调制过程的逆过程。
它接收到经过传输过程中受到噪声和干扰后的模拟信号，通过解调算法将其转换为数字信号。
解调器还会对接收到的信号进行解码、纠错等处理，以提高接收到的数字信号的质量。
三、调制解调技术在移动通信中的应用调制解调技术在移动通信中发挥着重要的作用。
在无线通信系统中，调制技术用于将数字数据转换为模拟信号，以便于在无线信道中传输。
解调技术则负责将接收到的模拟信号转换回数字数据，以便于后续处理和解码。
在移动通信系统中，调制解调技术不仅用于语音通信，还广泛应用于数据通信。
例如，在3G和4G网络中，调制解调技术被用于将高速的数字数据转换为适合无线信道传输的模拟信号。
调制解调技术的性能直接影响着数据传输的速度和可靠性。
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➢ 2FSK已调信号的频谱特性； ➢ 2FSK已调信号带宽计算分析； ➢ 正交频分复用(OFDM)的概念及实现原理。
3.1 概述
调制是在发送端把要传输的模拟信 号或数字信号（信源信号或基带信号） 变换成适合信道传输的高频信号（带通 信号）的过程。
信源信号或基带信号称为调制信号
调制完成后的带通信号称为已调信号。
yi(t) AA co cso s ctc t nn tt
发 “ 1”
发 “ 1” （3-6）
经带通滤波器后输出为
y(t)s2PSKtnit
A A cc o o ss ctct n n cc (t(t))cc o o ss ctct n n ss (t(t))ss in in ctct
图3-4 2PSK信号的功率谱密度
2PSK信号的带宽、频带利用率分别为
B2PSK
2Bs
2 Tb
2fb
2PSK
1(Baud/Hz) 2
（3-4） （3-5）
2．2PSK解调
2PSK接收端一般采用相干解调，其 相干解调系统模型如图3-5所示。
图3-5 2PSK的相干解调框图
若输入噪声为窄带高斯噪声n(t)(n(t) 均值为0，方差为σ2n)，则解调器的输入 信号为
解调是调制的反过程，在接收端将已调 信号还原成要传输的原始信号。
按照调制信号的形式，调制可分为 模拟调制（或连续调制）和数字调制。
图3-1 调制分类
模拟调制指利用输入的模拟信号直接 调制（或改变）载波（正弦波）的振幅、 频率或相位，从而得到调幅（AM）、调
频（FM）或调相（PM）信号。
数字调制指利用数字信号来控制载 波的振幅、频率或相位。
图3-2 2PSK信号的典型波形
图3-3 2PSK信号的调制框图
1．2PSK的频谱和带宽
设g(t)是宽度为Tb的矩形脉冲，其频谱 为G(ω)，设“ +1”和“1”等概率出现， 则2PSK信号的功率谱为
P 2 P S K (f) 1 4fb G (ffc)2G (ffc)2 （3-3）
由于假定信号是等概率出现的双极性 NRZ码，所以不存在直流成分，其功率谱 为连续谱，无离散谱，如图3-4所示。
主要用于2G、3G及未来的系统中。
数字调制主要分为两类：幅度/相位 调制和频率调制。
频率调制用非线性方法产生，其信 号包络一般是恒定的，因此称为恒包络 调制或非线性调制。
幅度/相位调制也称为线性调制。
移动系统选择具体的调制方式时， 需要综合考虑以下几点。
（1）高传输效率。 （2）高频带利用率（最小占用带宽）。 （3）高功率效率（最小发送功率）。 （4）对信道影响的抵抗能力（最小误比
特率）。
3.2 数字相位调制
3.2.1 二进制相移键控
设输入比特为｛an｝，an = ±1，n = −∞ ～ + ∞，则二进制相移键控（2PSK）的信号 形式为
s2PSK(t) AAcocso(s(ctc)t)
an 1 an 1
nTb≤t＜(n + 1)Tb （3-1） 式中，c 2πfc表示载波幅度，T b 为载 波角频率， 为输入数据流的比特宽度。
第3章 调制解调
3.1
概述
3.2
数字相位调制
3.3
正交振幅调制
主要内容： ➢ 掌握调制、解调的概念； ➢ 掌握数字调制解调的分类； ➢ 掌握2PSK的调制、解调原理及其实现方
法，已调信号的频谱特性；
➢ 掌握QPSK的调制、解调原理及其实现方 法，已调信号的频谱特性；
➢ 了解OQPSK与 -QPSK与QPSK相比的特 点；
➢ 了解QAM的原理及实现方法；
➢ 掌握2FSK的调制、解调原理及实现方法， 已调信号的频谱特性，带宽计算公式；
➢ 了解MSK、GMSK的调制、解调原理，与 2FSK的区别；
➢ 了解多载波调制的概念；
➢ 掌握正交频分复用(OFDM)调制的概念， 调制、解调的原理及实现方法。
重点: ➢ 2PSK调制原理及实现方法； ➢ 2PSK信号解调原理及其实现方法； ➢ 2PSK已调信号的频谱特性； ➢ QPSK调制原理及实现方法；
（3-8）
发“1”
在输入序列“ + 1”和“1”等概出现的
条件下，最佳判决门限取“0”，当发“1”判 为“1”或发“1”判为“1”都会导致产生 误码，因此相干解调的误码率为
Pe P ( 1) P (1 / 1) P (1) P (1 / 1) (1 / 2)[ P (1 / 1) P (1 / 1)]
s2PSK (t) 还可以表示为
s2 P S K (t)a nA co sctA co s ct 1 2 a n π
nTb≤t＜(n + 1)Tb （3-2） 即当输入为“ + 1”时，对应的信号 附加相位为“0”；当输入为“1”时， 对应的信号附加相位为“π”。
2PSK信号的典型波形如图3-2所示。 两种不同的调制法框图如图3-3所示。
发 “ 1 ” 发 “ 1 ”
与本地载波相乘后，经低通滤波器
滤除高频分量，在抽样判决器输入端得 到
v(t)AAnncc((tt))
发“ 1” 发“1”（3-7）
根据高斯分布的特点，v(t)的概率分布为
f1v
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
(vA)2
2πn
exp
2n2
f1v
1
(vA)2
2πn
exp
2n2
发“1”
➢ QPSK信号解调原理及其实现方法； ➢ QPSK已调信号的频谱特性； ➢ 2FSK调制原理及实现方法； ➢ 2FSK信号解调原理及其实现方法；
➢ 2FSK已调信号的频谱特性；
➢ 2FSK已调信号带宽计算；
➢ 正交频分复用(OFDM)的调制、解调的原 理及实现方法。
难点： ➢ 相干解调的原理及分析过程； ➢ 2PSK已调信号的频谱特性； ➢ QPSK已调信号的频谱特性；
其信号表示式为
sQ P S K (t)A c o sc tk k 1,2,3,4
0
∞
1 2π
n
exp(
(v A)2
2
2 n
)dv
1 erfc( r ) 2
（3-9）
式中，r A2 2n2 为输入信噪比；e rfc ( x )
为互补误差函数，即
erfc(x)
2 ∞ez2dz
πx
。
3.2.2 四相相移键控
四进制相移键控（QPSK）信号利用 载波的4种不同相位来表征数字信息。