现代通信原理10第十章 数字信号的载波传输
载波通信原理
载波通信原理载波通信是一种基于载波传输的通信方式，其原理是利用载波信号来传输信息。
在载波通信中，信息信号会被调制到一个高频载波信号上，然后通过传输介质传送到接收端，接收端再将载波信号解调还原成原始信息信号。
载波通信原理涉及到调制、解调、信道传输等多个方面的知识，下面将对载波通信原理进行详细介绍。
首先，载波通信的原理基础是调制。
调制是指将要传输的信息信号与载波信号相结合，通过改变载波信号的某些参数来表示信息信号的过程。
常见的调制方式有调幅、调频和调相等。
调幅是通过改变载波信号的幅度来表示信息信号，调频是通过改变载波信号的频率来表示信息信号，调相是通过改变载波信号的相位来表示信息信号。
调制过程中，信息信号被称为基带信号，而调制后的信号则称为带通信号。
其次，带通信号通过信道传输到接收端。
信道传输是指带通信号在传输介质中的传播过程，传输介质可以是空气、电缆、光纤等。
在信道传输过程中，带通信号会受到噪声、衰减等干扰，因此需要在接收端进行解调处理来还原出原始的信息信号。
最后，接收端进行解调还原信息信号。
解调是指将带通信号中的信息信号分离出来的过程，解调过程与调制过程相反。
解调过程中，需要根据调制时采用的调制方式来进行相应的解调处理，最终得到原始的信息信号。
总的来说，载波通信原理涉及到调制、信道传输和解调三个主要环节。
通过调制将信息信号与载波信号相结合，然后通过信道传输将带通信号传送到接收端，最后在接收端进行解调处理得到原始的信息信号。
这种通信方式在现代通信领域得到了广泛的应用，如调频广播、移动通信等都是基于载波通信原理来实现的。
在实际应用中，载波通信原理还涉及到很多细节和技术，如信道编解码、信道均衡、多径效应等。
对于工程师来说，了解和掌握载波通信原理是十分重要的，这不仅有助于理解通信系统的工作原理，还可以为通信系统的设计和优化提供重要的参考。
因此，对载波通信原理的深入研究和理解对于提高通信系统的性能和可靠性具有重要意义。
通信原理-CH10-数字信号的载波传输详解
本地载波 恢 复
位定时 恢 复
图10-15 BPSK相干解调器
克服相位模糊度对相干解调影响的方法是在调制器输入的数字基带信号中采用差分编码
16
10.1.4 二进制差分相移键控（2DPSK）
1,出现概率为P an 0,出现概率为1 P
（10-2）
典型波形图
1
A
0
0
1
A
Ts
t
4
10.1.1 二进制幅度键控(2ASK)
一般情况下，调制信号时域表达式：
Bt an g t nTs
n
（10-3）
二进制幅度键控信号的一般时域表达式：
S ASK t
电平 转换
双极 NRZ 已调信号 二元基带信号 （双极NRZ）
二进信息
选相 开关 0 π
已调信号
（单极NRZ）
A cos 2f c t
载 波 发生器
载 波 发生器
（b）相位选择法 14
（a）相乘法
10.1.3 二进制相移键控（2PSK或BPSK）
BPSK解调必须要采用相干解调，如何得到同频同相的载波是一个关 键问题。常见的载波恢复电路有两种：
第十章 数字信号的载波传输
第十章 数字信号的载波传输
信 源 信源 编码 信道 编码 调 制 传输 媒介 收 信 者 信源 译码 信道 译码 解 调 噪声 干扰
传输数字信号有三种基本的调制方式
幅移键控 频移键控
相移键控
2
第十章 数字信号的载波传输
§10.1 §10.2 §10.3 §10.4 §10.5 §10.6
现代通信原理(10-2)
对于二进制调制，能发送的符号有两种，一个
波形周期（0，TS）内只能发送一个二进制符号。频 带利用率只能达到2b/S/HZ。
对于高速传输，为了提高频带利用率，多采用
多进制调制方法，在一个波形周期（0，TS）内发送 多个二进制符号。频带利用率能成倍增加。
如4PSK（QPSK），载波有（0，/2， ， 3/2） 四种不同的初相，可以在一个波形周期（0，TS）内 发送2个二进制符号（00，01，10，11）。频带利用 率能达到4b/S/HZ。
2020/8/3
4
总误码比特：
m1 m2
Pb
P(S1)
m1 m2
fs1( y)dy P(S2 )
2
fs2 ( y)dy
2
令ES1、ES2分别为S1(t)、 S2(t)在一个码元周期内 （0<t<TS）的能量。
ES1
TS 0
S12 (t)dt
ES 2
TS 0
S
2 2
(t
)dt
2020/8/3
再生判决前， S1(t)的均值为m1， S2(t)的均值 为m2
判决前的噪声功率：
2 y
1
2
|
H
|2
ni
(
)d
2020/8/3
3
用最大似然准则判断，似然函数
fs1 fs2
1
2
y
exp{[ y(TS
)
m1 ]2
/
2
y2}
1
2
y
exp{[ y(TS
) m2 ]2
/
2
y2}
最佳判决电平
d m1 m2 2
现代通信原理
第十章 数字信号的载波传输(2)
数字信号的载波传输
软件定义无线电技术
总结词
软件定义无线电技术是数字信号载波传输的另一个重要发展趋势，它能够实现无线通信 系统的灵活性和可扩展性。
详细描述
软件定义无线电技术通过将无线通信系统的功能模块化，并将各模块集成在一个通用硬 件平台上，利用软件编程实现不同的通信协议和功能。这种技术可以使得无线通信系统 更加灵活和可扩展，适应不同的应用场景和需求。同时，软件定义无线电技术还可以降
多天线与智能天线技术
总结词
多天线与智能天线技术是数字信号载波传输 的另一个重要发展趋势，它能够改善信号传 输的质量和可靠性。
详细描述
多天线技术通过在发射端和接收端使用多个 天线，实现了信号的并行传输，从而提高了 传输速率和抗干扰能力。智能天线技术则通 过实时调整天线的指向和增益，实现了对信 号的定向跟踪和波束成形，进一步提高了信
数字信号的载波传输
目录
CONTENTS
• 数字信号载波传输概述 • 数字信号载波传输原理 • 数字信号载波传输系统 • 数字信号载波传输的应用 • 数字信号载波传输的挑战与解决方案 • 数字信号载波传输的发展趋势
01 数字信号载波传输概述
定义与特点
定义
数字信号载波传输是指将数字信号调 制到一个高频载波上，通过传输介质 将信号传输到目的地，并在目的地解 调还原出原始数字信号的过程。
02
数据传输网络具有高速、大容 量和可靠性的优点，能够满足 各种不同类型的数据传输需求 。
03
数据传输网络还支持多种数据 协议和标准，如TCP/IP、FTP 和SMTP等，方便用户进行数 据交换和共享。
05 数字信号载波传输的挑战 与解决方案
噪声与干扰
噪声与干扰是数字信号载波传输中常 见的问题，它们会影响信号的接收质 量，导致误码率的增加。
数字信号的载波传输
24
•2FSK信号旳功率谱和带宽（相位不连续2FSK信号）
图相位不连续2FSK信号旳功率谱
B2FSK f2 f1 2Rs (2 h)Rs
Rs fs h f2 f1 / R（s 偏移率）
25
•2FSK信号旳功率谱和带宽（相位连续旳2FSK信号）
图相位连续旳2FSK信号旳功率谱
连续谱旳形状伴随 f 2 f1 旳大小而异。 f2 f1 fb 出现 双峰；不然出现单峰
r
e2
P(1)
P(0)
1 2
r
e2
（1）在输入信号信噪比一定时，相干解调旳
误码率不大于非相干解调旳误码率；当系统旳误码
率一定时，相干解调比非相干解调对输入信号旳信
噪比要求低。
（2）相干解调时，需要插入两个相干载波，电 路较为复杂。
（3）相干和非相干解调均不合合适f1和f2相距 比较近旳2FSK信号。
3
一般来说，数字调制技术能够分为两种类型：
- 利用模拟措施实现数字调制，即把数字基带信号看成模拟 信号旳特殊情况处理；
- 利用数字信号旳离散取值特点键控载波（键控法）。
键控法一般由数字电路实现：调制变换速率快、 调整测试以便、体积小、设备可靠性高。
4
7.2 二进制振幅键控(ASK)
ASK也称为通断键控OOK； 二进制数字振幅键控一般记做2ASK；
f (z)
0a
z
图5-15 z的一维概率密度函数
于是可得2FSK信号采用同步检测法解调时系
统旳误码率为：
Pe
P(1)P(0 /1)
P(0)P(1/ 0)
1 2
erfc
r [P(1) P(0)] 1 erfc
2
文元美现代通信原理课件数字信号的基带传输详解演示文稿
④ 所有输入、 输出接口都与TTL兼容；
⑤ 具有内部自环测试能力。
第36页，共79页。
NRZ-IN 1 CTX 2
HDB3/AMI 3 NRZ-OUT 4
CRX 5 RAIS 6
AIS 7 VSS 8
CD22103
16 VDD 15 +HDB3-OUT 14 -HDB3-OUT 13 -HDB3-IN 12 LTE 11 +HDB3-IN
Qn1 J Qn KQn ; 取J K 1
a-单极性不归零码 则Qn1 Qn
a
cp-码元同步脉冲
Q-单极性归零码
cp‘
J=1
Q
cp 与
cp’J-k
触发器
a K=1
Q
第20页，共79页。
单极性不归零码 差分码
用异或门实现
cp
状态方程为： DK CK D K 1
Ck
异
Dk
或
CK
延时
DK
第21页，共79页。
B1
第32页，共79页。
4.1.3 码型变换的基本方法
1. 码表存储法
待变换码流
串/并移位寄存器 …
(模式控制)
A0 A1 … Am-2 Am-1 Am PROM
D0 D1 … Dn-3 Dn-2Dn-1Dn
…
(M1)(M2)
并/串移位寄存器
已变换码流
图 4 – 3 Ts内g1(t)和g2(t)出现的概率分别为 P和1-P，且认为它们的出现是统计独立的，则s(t)可用下式表征。即
S(t) g(t nTb ) n
g
(t
nTb
)
g1 (t g2 (t
nTb ) nTb )
ofdm载波传输原理
ofdm载波传输原理OFDM（正交频分复用）是一种用于无线通信的调制技术，它将高速数据流分成多个低速子流进行传输。
OFDM的基本原理是将原始数据流分成多个小数据流，并将这些小数据流分配到不同的子载波上进行传输。
每个子载波都具有不同的频率和相位，使得它们之间互相正交，从而避免了频率干扰和串扰。
OFDM的载波传输原理可以通过以下几个步骤来描述。
首先，原始数据流被分成多个小数据流。
这个过程称为并行-串行转换（P/S转换）。
然后，每个小数据流被调制到一个子载波上。
这个过程称为调制。
调制将数字数据转换成模拟信号，以便能够在无线信道上传输。
接下来，将所有的子载波合并成一个OFDM信号。
这个过程称为并行-串行转换（S/P转换）。
最后，OFDM信号通过天线传输到接收端。
在接收端，OFDM信号经过串行-并行转换（S/P转换）后，可以将子载波分离出来。
然后，每个子载波上的数据被解调，将模拟信号转换回数字信号。
这个过程称为解调。
解调后的数据通过并行-串行转换（P/S转换）后，恢复成原始数据流。
OFDM的载波传输原理的关键在于子载波之间的正交性。
子载波之间的正交性使得它们之间的干扰最小化，从而提高了系统的传输效率和抗干扰能力。
此外，OFDM还具有频谱利用率高、抗多径衰落和抗频率选择性衰落等优点，使其成为现代无线通信系统中广泛采用的调制技术之一。
OFDM的载波传输原理在实际应用中有广泛的应用。
例如，OFDM 被用于Wi-Fi、LTE和5G等无线通信系统中。
在Wi-Fi系统中，OFDM被用于将数据传输到无线设备，以提供高速的互联网接入。
在LTE和5G系统中，OFDM被用于将数据传输到移动设备，以提供高速的移动通信服务。
总的来说，OFDM的载波传输原理是一种高效的无线通信调制技术，通过将原始数据流分成多个子载波进行传输，提高了系统的传输效率和抗干扰能力。
OFDM在现代无线通信系统中有广泛的应用，成为实现高速无线通信的重要技术之一。
载波通信原理
载波通信原理载波通信是一种利用载波来传输信息的通信方式，它是现代通信系统中最基本的原理之一。
在载波通信中，信息信号会被调制到一个高频载波信号上，通过传输媒介传播到接收端，然后再进行解调得到原始信息信号。
本文将从载波通信的基本原理、调制技术和解调技术等方面进行介绍。
首先，载波通信的基本原理是利用载波信号来传输信息信号。
在通信系统中，一般会选择一个高频的载波信号作为传输介质，然后将要传输的信息信号进行调制，将其嵌入到载波信号中。
这样，信息信号就可以随着载波信号一起传输到接收端。
在接收端，再通过解调技术将信息信号从载波信号中提取出来，完成信息的传输。
其次，调制技术是实现载波通信的重要手段之一。
调制技术是指将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程。
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。
不同的调制方式适用于不同的通信场景，可以根据具体的要求选择合适的调制方式。
另外，解调技术是在接收端将信息信号从载波信号中提取出来的关键。
解调技术是指将调制信号转换成原始信息信号的过程。
常见的解调方式有包络检波、相干解调和频率解调等。
不同的解调方式适用于不同的调制方式，可以根据具体的情况选择合适的解调方式。
在实际的通信系统中，载波通信原理被广泛应用于无线通信、有线通信以及光纤通信等领域。
通过合理选择载波频率、调制方式和解调方式，可以实现高效可靠的信息传输。
同时，随着通信技术的不断发展，载波通信原理也在不断演进和完善，为人们的生活和工作带来了诸多便利。
总之，载波通信原理是现代通信系统中的重要基础，它通过利用载波信号来传输信息信号，实现了高效可靠的通信。
在实际应用中，合理选择调制技术和解调技术，可以更好地适应不同的通信场景，为人们的通信需求提供了有力支持。
随着通信技术的不断发展，相信载波通信原理将会在未来发挥更加重要的作用。
浅析数字信号的载波传输
数字信号传递， 在此情况下， 数字信号多以脉冲的形式出现，
2.数字信号的载波传输调制
移频键控以及有幅度键控，除此之外，还可以划分为多进制 调制与二进制调制两种，由于，多进制调制方式具有较好的 信号传输码率，应用较为广泛，因此，主要以多进制调制方 式为主，进行数字信号信息的传输调制介绍。多进制数字调 控主要分为以下几种，分别是扩频调制、QAM 调制、QPSK 76 | 电子制作 2017 年 3 月
2017/3/14 22:14:02
网络通信
地的节目独自将信号发送至上行站，在上行站进行汇接，汇 接完成之后，利用多种载波方式发往卫星的发送方式，单路 多载波方式的优势是各种数字信号间的干扰较小，传输效果 较好，但同样存在转发器功率运用低的问题，无法实现资源 的优化配置。第二种，多路单载波方式，多路单载波方式是 指将多个节目送到一个上行站进行汇接，汇接完成之后，在 统一调制在一个载频上发往卫星的发送方式，多路单载波传 输方式具有显著优势，能够充分利用转发器功率，实现资源 的合理配置，解决单路多载波方式存在的问题。 ■■3.3 DVB-C 技术原理 通过研究 DVB-C 技术原理，能够了解数字信号的传播
3.高压控保部件的研制与调试
4.结束语
的外部机械定位尺寸和电气输入输出关系应与原备件相同， 与系统兼容，实现原备件的全部功能，电气性能不低于原备 件；其次，尽量选用标准化、通用化、高可靠性的元器件， 保证器材来源渠道；再次，充分运用优化设计和可维修性设 计，尽量采用成熟技术；最后，要按相关规定逐步进行充分 的测试与试验。 机工作原理，结合日常积累的经验和数据，深入理解备件的 工作原理、所完成的功能和输入输出、信号关系，细化任务 书。然后，开始测绘备件的机械尺寸，校对电路结构，分析 元器件，绘制电原理图和 PCB 图等各种工程图纸。 纸进行机械加工，电路板制作，备件装配。在完成备件组装 之后，开始落实器件来源，进行器件采购和定做。按图 研制工作开始后，首先认真研究设备图纸资料，熟悉整
现代通信原理
现代通信原理现代通信原理是指在当今社会中广泛应用的通信技术的基本原理和方法。
随着科技的不断发展，通信原理也在不断更新和完善，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
本文将从数字通信、无线通信和光纤通信三个方面对现代通信原理进行介绍。
首先，数字通信是指利用数字信号进行信息传输的通信方式。
相比于模拟通信，数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点。
其基本原理是将模拟信号经过采样、量化和编码等步骤转换成数字信号，再通过信道传输到接收端进行解码和恢复成原始信号。
在数字通信中，常用的调制技术有调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）等，通过这些调制技术可以将数字信号转换成模拟信号进行传输。
其次，无线通信是指利用无线电波进行信息传输的通信方式。
无线通信的原理是通过发射机将电信号转换成无线电波发送出去，接收机接收到无线电波后再将其转换成电信号进行解码。
无线通信技术的应用非常广泛，包括无线电话、无线局域网（WLAN）、蓝牙、GPS等。
随着5G技术的不断发展，无线通信的传输速度和稳定性得到了极大的提升，为人们的生活和工作带来了更多的便利。
最后，光纤通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。
光纤通信的原理是利用光的全反射特性来传输信息，其传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，因此在长距离、大容量的通信传输中得到了广泛的应用。
光纤通信技术的发展也为互联网的高速发展提供了重要支撑，使得人们可以更快捷地获取信息和进行交流。
综上所述，现代通信原理涉及到数字通信、无线通信和光纤通信三个方面，这些通信原理的不断创新和发展为人们的生活和工作带来了巨大的便利。
随着科技的不断进步，相信现代通信原理将会有更加广阔的应用前景，为人类社会的发展做出更大的贡献。
载波传播简介介绍
卫星通信信号通过卫星转发，可以覆盖全球范围。
卫星通信信号的接收
用户终端通过卫星接收器接收卫星通信信号，并将其解调成音频或视频信号，然后通过相 应的设备播放出来。
04
载波传播的应用领域
广播电视领域
电视信号传输
利用载波传播技术，将电视信号从电 视台传输到各个家庭，实现电视节目 的播放。
有线电视信号的传输
有线电视信号通过同轴电缆或光纤传输，可以传输多个频道的电视节目 。
03
有线电视信号的接收
用户终端通过接收器接收有线电视信号，并将其解调成视频和音频信号
，然后通过电视机播放出来。
卫星通信技术
卫星通信系统的组成
卫星通信系统由卫星、地面站和用户终端组成。卫星负责在空间中转发信号，地面站负责 与卫星通信并将信号传输到用户终端，用户终端负责接收信号并使用。
协同传输技术
利用多个基站或中继站进行协同传输，具有覆盖范围广、传输速率高、可靠性强的特点 ，适用于无线局域网和移动通信。
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调制方式
常见的调制方式有调幅、 调频、调相和混合调制等 。
调制原理
调制过程中，低频信号通 过改变载波的振幅、频率 或相位等参数，将信息加 载到载波上。
载波传播的损耗与衰减传播损耗 Nhomakorabea电磁波在传播过程中会受 到空气、水、土壤等介质 的吸收和散射作用，导致 能量逐渐减弱。
衰减原因
电磁波的衰减与频率、介 质特性和距离有关，频率 越高、介质越不均匀或距 离越远，衰减越严重。
宽带载波传播技术
超宽带技术
利用极窄的脉冲信号进行通信，具有高速、高精度、低干扰的特点，适用于短距离高速数据传输和精 确测距。
现代通信原理曹志刚答案很重要
通信原理作业参考答案第三章 模拟线性调制证明只要适当选择题图中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。
解：tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222⋅+++-=--+=--+=令 02=-b aK ，则a b K /2=t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=用ο90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为)(*)()(t C t S t S d p =)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=要无失真恢复基带信号，必须⎩⎨⎧=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。
数字信号的载波传输
第6章 数字信号的载波传输（备注：在实际授课中将第8章“现代数字调制技术”纳入第6章中进行）6.1本章知识点数字信号的载波传输是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。
数字信号的载波传输信号也称为键控信号。
根据已调信号参数改变类型的不同，数字调制可以分为幅移键控（ASK ）、频移键控（FSK ）和相移键控（PSK ）。
其中幅移键控属于线性调制，而频移键控属于非线性调制。
6.1.1二进制数字调制原理1、二进制幅移键控（2ASK ）二进制幅移键控（2ASK ）是指高频载波的幅度受调制信号的控制，而频率和相位保持不变。
也就是说，用二进制数字信号的“1”和“0”控制载波的通和断，所以又称通—断键控OOK （On —Off Keying ）。
（1）、2ASK 信号的时域表达()2()()c o s c o s ASK c n s c nS t s t t a g tn T t ωω⎡⎤==-⎢⎥⎣⎦∑ （6-1） 一个典型的2ASK 信号时间波形如图6-1所示（图中载波频率在数值上是码元速率的3倍）。
图6-1 2ASK 信号时间波形（2）、2ASK 信号的产生2ASK 信号的产生方法有两种：模拟调制法和键控法。
（3）、2ASK 信号的功率谱及带宽当()s t 为0、1等概率出现的单极性矩形随机脉冲序列（码元间隔为s T ）时，2ASK 信号的功率谱密度为[][]{}222()()()161[()()]16sASK c s c s c c T P f Sa ff T Saff T f f f f ππδδ=++-+++- （6-2）2ASK 信号的频带宽度2A SK B 为数字基带信号带宽s B 的两倍。
222ASK s B B B R == （6-3）上式中，1/B s R T =为码元传输速率。
特别：式（6-3）是在数字基带信号()s t 用单极性矩形脉冲波形表示的前提条件下得到的结论。
现代通信原理10第十章 数字信号的载波传输
2018/11/29
51
设滤波器的传递函数为H(f)，冲击响应为h(t)。 滤波器的输入信号
2018/11/29
3
实际传输信道常常是非线性的限带信 道，为了避免非线性引起的频谱扩展， 演变出一类恒包络调制。它们的特点是 调制后信号的幅度包络是恒定的或接近 于恒定的。其中OQPSK(偏移四相相移键 控 )和MSK已得到广泛应用。
2018/11/29
4
单元学习提纲
• （ 1 ）二进制数字调制： 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 BPSK 、 2DPSK 的原理，它们的时域和 频域表示； • （2）二进制数字调制的调制与解调方法， 相干解调与差分解调的区别； • （3）BPSK相干解调的载波恢复； • （ 4 ）二进制数字调制的误比特率性能， BER~EB/NO 曲线的物理意义，信噪比与 EB/NO 之间的转换； （5）多进制相移键控（MPSK）原理和星 座图表示；
2018/11/29 36
科斯塔斯环
2018/11/29
37
推导如下 设输入信号为：
[ an g (t nTs)]cosct
n
VCO的输出未锁定时，与发送端的本振有一个相 位差
uvco cos(ct )
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u p1 (t ) K P1[ an g (t nTs)] cos c t cos( c t ) u p 2 (t ) K P 2 [ an g (t nTs)] cos c t sin( c t )
2018/11/29 6
数字载波传输系统方框图
2018/11/29
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三种方式
振幅键控(ASK,Amplitude Shift Keying) 频移键控(FSK,Frequency Shift Keying) 相移键控(PSK,Phase Shift Keying)
现代通信原理精品
接收设备
将传输中的信号还原为原始的消息信号， 如解调器。
信道
传输电信号或光信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
通信系统的分类
有线通信
通过金属线、光纤等物理介质 传输信号。
无线通信
通过电磁波传输信号，如手机 、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站实现地球 上不同地点之间的通信。
光纤通信
利用光波在光纤中传输信号。
无线信号处理
无线信号处理主要包括信号的调制、解调、 滤波、编码、解码等过程。这些处理过程能 够有效地提高信号的抗干扰能力和传输质量 ，减小信号的失真和衰减。同时，还能够实 现多路信号的复用和加密等功能，提高通信
系统的性能和安全性。
无线通信技术的发展趋势
5G/6G通信技术
物联网与智能家居
随着移动通信技术的不断发展， 5G/6G技术将成为未来无线通信的主 流技术。5G技术将提供更高的数据传 输速率、更低的延迟和更高的可靠性 ，支持大规模物联网设备和高速移动 设备的通信需求。而6G技术将进一步 拓展频谱资源，实现全球覆盖和高可 靠性通信，支持更多样化的应用场景 。
模拟调制实现方法
数字调制实现方法
数字调制通常采用振幅键控、频移键 控和相移键控等调制方式，实现方法 包括脉冲编码调制和差分脉冲编码调 制等。
模拟调制通常采用调频、调相和调幅 三种方式，实现方法包括直接调制法 和间接调制法。
解调的方法与原理
解调的基本概念
解调是从已调信号中提取出原调制信号的过程。
解调的方法
抗干扰能力
抗干扰能力是指数字通信系统在存在噪声和干扰的情况下，能够正常传输数据的能力。数字通信系统通 常采用信噪比、频域滤波、扩频等技术来提高抗干扰能力。
现代通信原理考点
现代通信原理知识点第一章绪论1、通信、通信系统的定义；通信：从一地向另一地传递消息。
通信系统：将信息从信源传到一个或多个目的地。
2、通信系统的模型及各框图作用；臊声源通信系统的一般模型信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号。
发送设备：将信源信号变换成适合在信道中传输的信号。
信道：指传输信号的物理媒质。
噪声源：干扰信号的传输。
接收设备：放大和反变换，从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复出原始电信号受信者：将复原的原始电信号还原成相应的消息。
3、数字通信系统模型及各框图作用；数字通信的主要特点；数字通信系统模型信源编码：1）提高信息传输的有效性；2）完成模/数转换； 信源译码：是信源编码的逆过程；信道编码：把抗干扰编码加入传输信息中，提高可靠性；信道译码：将信息进行解码，并且有发现解码错误或纠正错误的功能; 加密：将传输的信息加上密码，保证信息的安全性； 解密：将已加密的信息进行解密恢复；数字调制：形成适合在信道中传输的频带信号； 数字解调：将频带信号还原为数字信号；主要特点：1）抗干扰能力强2）差错可控解密加密噪声源信息.信源译码信道编码额字调制信源a码信道译码数字解调受信者3）易于与各种数字终端接口4）易于集成化5）易于加密处理，且保密强度高4、通信系统分类(按传输媒质、信号复用方式)；按传输媒质分：有线通信系统、无线通信系统；按信号复用方式分：频分复用、时分复用、码分复用；5、信息量的含义；信息量、平均信息量(嫡)、一条消息的信息量计算；信息量：对消息中这种不确定性的度量。
1、…、Ilog a log a P(x)(a2,单位：bit)P(x)平均信息量：每个符号所含信息量的统计平均值。
H(x)P(x i)[lbP(x i)]P(X2)[lbP(X2)]...P(X n)[lbP(X n)](bit/符号)例：一离散信源由0,1,2,3四个符号组成，它们出现的概率分别为38,1/4,1/4,1/8,且每个符号的出现都是独立的。
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功率谱 图中fc是中心频率，h=(f2-f1)/Rs，与频率之差 和负载阻抗有关。
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调制方式： 1、可以用模拟信号调频电路来实现。 2、也可以用如图所示的调制电路实现。
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解调方式：(a)包络检波
(b)相干解调
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频域表达式
功率谱密度（连续谱部分)
1 ASK ( ) [ B ( C ) B ( C )] 4 B ( )是基带二进制序列的功 率谱密度
除连续谱部分，还有离散线谱（载波）。
2ASK信号的带宽是基带带宽的两倍
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ASK信号的功率谱：ASK相当于单极性码调幅， 单极性码的平均电平不为零，有直流成分，相当 于普通调幅，除连续谱之外，还有离散线谱。
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（6）多进制正交幅度调制（MQAM）原理和星 座图表示； （7）QPSK信号的调制和解调方法； （8）偏移四相相移键控（OQPSK）基本原理； （9）最小频移键控（MSK）基本原理； （10）数字信号的最佳接收概念，匹配滤波器基 本原理； （11）各种数字调制信号的频带利用率和误比特 率性能比较； （12）数字调制在移动通信、卫星通信、微波通信 中的应用。
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过零检测法的原理：
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10.1.3 二进制相移键控
n n
其中an
0 1
概率为P 概率为 1 P
an
1 0
概率为P 概率为 1 P
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当g(t)为矩形脉冲，二进制频移键控信号是两个不同 载频的幅度键控已调信号之和。 带宽
f 2 B | f 2 f 1 | 其中B为基带信号带宽
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时域波形
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实际传输信道常常是非线性的限带信 道，为了避免非线性引起的频谱扩展， 演变出一类恒包络调制。它们的特点是 调制后信号的幅度包络是恒定的或接近 于恒定的。其中OQPSK(偏移四相相移键 控 )和MSK已得到广泛应用。
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单元学习提纲
• （ 1 ）二进制数字调制： 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 BPSK 、 2DPSK 的原理，它们的时域和 频域表示； • （2）二进制数字调制的调制与解调方法， 相干解调与差分解调的区别； • （3）BPSK相干解调的载波恢复； • （ 4 ）二进制数字调制的误比特率性能， BER~EB/NO 曲线的物理意义，信噪比与 EB/NO 之间的转换； （5）多进制相移键控（MPSK）原理和星 座图表示；
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OOK信号的功率谱
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升余弦滚降基带信号的 2ASK 信号功率谱 2018/11/29
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调制方法：用乘法器实现，对于OOK 可以用开关电路来代替乘法器。
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振幅健控ASK的实现
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§10.1 二进制数字调制
调制信号为二进制数字信号 10.1.1 二进制幅度键控ASK
ASK 系统模型
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二进制幅度键控ASK：载波幅度随着调制信号而变化。
通-断键控(OOK,On-Off Keying)
2ASK 典型波形
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时域表达式：
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数字通信中，有效性可用单位频率的信息传输速 率 [ （ b/s ） /Hz] 来衡量。可靠性常用误比特率度量。 采用匹配滤波器可实现最佳接收，即达到最低的误 比特率。为了提高频谱的利用率，则可以采用多进 制数字调制：MASK、MFSK、MPSK和MQAM(多 进制正交幅度调制 )等。目前应用最为广泛的是 MPSK 和 MQAM 。 MPSK 是用 M 个相位来表示多种 基带电平。但随着M的增加，对载波同步和解调精 度的要求也随之增高。 MDPSK 中采用差分相干解 调，可以避免提取同频同相的精确载波，但误比特 率性能有所下降。正交幅度调制 MQAM 实际上是 一种幅度和相位相结合的多进制调制。
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数字载波传输系统方框图
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7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三种方式
振幅键控(ASK,Amplitude Shift Keying) 频移键控(FSK,Frequency Shift Keying) 相移键控(PSK,Phase Shift Keying)
两种进制 二进制调制 多进制调制
现代通信原理
第十章 数字信号的载波传输
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单元概述
如同模拟调制一样，数字信号也可以用改变载 波的幅度、频率和相位的方法来传输，分别称为幅 度键控（ ASK ）、频移键控（ FSK ）和相移键控 （PSK）。与模拟调制的区别在于它们的幅度、频 率和相位只有离散取值，而它们的时域和频域特性 则与模拟调制时类同。 当数字信号为二进制时，载波的幅度、频率和 相位只有两种变化，分别称为2ASK、2FSK和2PSK （ BPSK ）。它们的解调方法也有相干解调和非相 干两种。与模拟调制不同的是：数字调制解调输出 为数字基带信号，为了恢复原始信息还必须从基带 信号中提取位定时。
解调方式：(a)非相干解调方式 (b)相干解调方式（在2ASK中很少采用）
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10.1.2 二进制频移键控FSK
载波频率随着调制信号“1”或“0”而变，用两种 频率f1和f2的载波信号分别表达1和0. 其时域表达式为
S 2 FSK (t ) [ an g (t nTS ] cos1t [ an g (t nTS ] cos 2t
SOOK an . A cos c t 其中 an 1 出现概率为 P 0 出现概率为 1 P
设调制信号是具有一定形状的二进制序列
B(t ) an g (t nTs)
n
则时域表达式与双边带调幅相同
S ASK [ an g (t nTs)]cosC t
n
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