数字调制方法
常见数字调制方式简述
BPSK真值表
二进制输入
输出相位
逻辑0 逻辑1
180度 0度
BPSK相位图
BPSK星座图
BPSK调制器的输出相位和时间关系
QPSK-四相相移键控
四相相移键控（QPSK），或称为正交 PSK，是另一种角度调制、等幅数字 调制形式。采用QPSK，一个载波上可 能有四个输出相位。因为有四个不同 的输出相位，必须有四个不同的输入
M元PSK系统的误比特率
一个M元PSK系统的误比特率的一般表达 式：
P(e) 1 erf (z) log 2M
M元PSK系统的误比特率
其中，erf=误差函数
erf (z) 2 z ex2dx
0
z sin ( log 2M )( Eb )
M
N0
M元PSK系统的误比特率
从以上各式可以得出2、4、8、16、 32PSK系统Eb/N0函数的误码性能。
QPSK-四相相移键控
条件，就要采用多于一个输入位。用 二位时有四个可能的条件：00、01、 10、11。所以采用QPSK，二进制输 入数据被合并成两比特一组，称为双 比特组，每个双比特组码产生4个可 能输出相位中的一个。因此，对于每 个两比特的双比特组依序进入调制器，
QPSK-四相相移键控
会生成一个输出变化。输出端的变化 速率（波特率）是1/2的输入比特率。
16QAM真值表
二进制输入 Q Q’ I I’ 0000 0001 0010 0011
16QAM 输出
0.311V -135度 0.850V -165度 0.311V -45度 0.850V -15度
16QAM真值表
二进制输入
Q Q’ I I’ 0100 0101 0110 0111
数字信号调制的三种基本方法
数字信号调制的三种基本方法
数字信号调制是数字通信中的重要技术之一，它将数字信息转换为模拟信号或数字信号，以便在信道中传输或存储。
目前，数字信号调制有三种基本方法，分别是脉冲编码调制、正交振幅调制和频移键控调制。
1. 脉冲编码调制
脉冲编码调制（Pulse Coded Modulation，PCM）是一种将模拟
信号数字化的方法，它将连续的模拟信号离散化后通过调制器进行数字信号调制。
在PCM中，原始信号通过采样、量化和编码处理后转换为数字信号。
这种方法具有简单、效率高、误差小等优点，广泛应用于电话、广播、电影、电视等领域。
2. 正交振幅调制
正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）是一种将数字信号调制为模拟信号的方法。
在QAM中，数字信号通过正交振幅调制器进行调制，将信号分为实部和虚部两个部分，再通过合并器合并成一个复杂信号。
这种方法具有高效率、抗干扰性强等优点，被广泛应用于数字电视、无线通信、卫星通信等领域。
3. 频移键控调制
频移键控调制（Frequency Shift Keying，FSK）是一种将数字
信号调制为模拟信号的方法，它通过改变信号的频率来传输数字信息。
在FSK中，数字信号通过频移键控调制器进行调制，将信号分为两个不同频率的正弦波，并通过信道传输。
这种方法具有抗噪声干扰性强、
误码率低等优点，被广泛应用于蓝牙、无线电、遥控等领域。
总之，数字信号调制是数字通信中不可缺少的技术，不同的调制方法适用于不同的应用场景，我们需要选择合适的调制方式来提高通信效率和可靠性。
电路基础原理数字信号的调制与解调
电路基础原理数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调是电路基础原理中的重要概念。
调制是将数字信号转化为模拟信号的过程，解调则是将模拟信号还原为数字信号的过程。
本文将介绍数字信号的调制与解调原理及其应用。
一、调制的基本原理调制是为了将数字信号传输到远距离时，能够克服传输噪声、提高信号质量而进行的一种技术。
数字信号经过调制后，会转化为模拟信号，其特点是连续的波形。
1.频移键控调制(FSK)FSK是一种基本的数字信号调制方式，它通过改变信号的频率来表示不同的数字。
在FSK中，使用两个频率来分别代表二进制的0和1。
2.相移键控调制(PSK)PSK是一种通过改变信号的相位来表示不同的数字的调制方式。
在PSK中，使用不同的相位来表示二进制的0和1。
3.正交幅度调制(QAM)QAM是一种通过改变信号的振幅和相位来表示不同的数字的调制方式。
在QAM中，通过改变信号的振幅和相位的组合来表示多个二进制数字。
二、解调的基本原理解调是将模拟信号还原为数字信号的过程，其目的是还原接收到的信号，以便后续的数字信号处理。
1.频移解调频移解调是将经过FSK调制的信号还原回数字信号的过程。
解调器需要检测接收到的信号的频率，并根据频率的不同判断出二进制的0和1。
2.相移解调相移解调是将经过PSK调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要检测接收到信号的相位，并根据相位的变化来判断出二进制的0和1。
3.幅度解调幅度解调是将经过QAM调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要测量接收到信号的振幅和相位，并根据这些信息来判断出二进制的0和1。
三、调制与解调的应用调制与解调技术广泛应用于通信领域，特别是在无线通信中。
1.无线电广播无线电广播使用调制技术将音频信号转化为无线电信号，并通过无线电波传输到接收器中，然后通过解调技术将无线电信号还原为音频信号。
2.移动通信移动通信中的调制与解调技术被用于将数字信号通过无线电信道传输，以实现声音、图像和数据的无线传输。
数字调制的方法
数字调制的方法嘿，咱今儿就来聊聊数字调制的方法。
你说这数字调制啊，就像是给数字信息穿上不同的“外衣”，让它们能在各种通信渠道里顺利“旅行”。
先来说说幅度键控吧，这就好比是数字世界里的灯光开关，只有亮和灭两种状态。
通过改变信号的幅度，来传递不同的信息，简单直接，就像咱说话直来直去一样。
还有频移键控呢，这就好像是不同频率的“跑道”，信息在不同的“跑道”上奔跑。
通过切换频率来表示不同的内容，是不是挺有意思的？相移键控也不能落下呀！它就如同给数字信息安上了不同的“转向轮”，通过改变相位来传达各种消息。
这可真是神奇，就那么轻轻一转，信息就不一样啦！你想想看，要是没有这些数字调制的方法，那咱的通信不就乱套啦？就好比是没有交通规则的马路，那得堵成啥样啊！这些方法让数字信息能有序地传递，准确地到达目的地。
比如说咱平时打电话，声音被转换成数字信号，然后通过这些调制方法，才能在电话线或者无线网络中顺利传输，最后在对方那里又还原成声音。
这不就跟变魔术似的嘛！再想想那些卫星通信，要是没有合适的数字调制，信号怎么能在那么远的距离还能清晰准确地传达呢？这就好像是射箭，得瞄得准，才能射中目标呀！每种数字调制方法都有它的特点和适用场景，就跟咱人一样，各有各的本事和用处。
幅度键控简单实用，频移键控灵活多变，相移键控精准可靠。
它们相互配合，共同构建起了现代通信的大厦。
咱生活在这个信息时代，每天都在享受着数字调制带来的便利。
不管是刷手机看新闻，还是视频通话跟家人聊天，背后都有这些方法在默默工作呢。
所以啊，可别小看了这数字调制的方法，它们可是通信领域的大功臣呢！没有它们，咱的生活得失去多少乐趣和便利呀！这可不是我夸张，你仔细琢磨琢磨，是不是这么个理儿？咱得好好感谢这些神奇的数字调制方法，让咱能在信息的海洋里畅游无阻啊！。
几种常见的数字调制方法 ASK,FSK,GFSK
几种常见的数字调制方法
ASK FSK GFSK
说说常见的射频调制方式吧。
常见的有ASK，FSK，GFSK。
1、ASK(Amplitude Shift Keying)，即振幅键控方式。
这种调制方式是根据信号的不同，调节载波的幅度，载波的频率是保持不变的。
因此载波幅度是随着调制信号而变化的，最简单的方式就是载波在调制信号的控制下表现为通断，由此也可由引出另外一种调试方式就是多电平MASK，顾名思义M为Multi，是一种较高效的传输方式，但由于抗噪声能力较差，所以一般不常见。
2、FSK(Frequency Shift Keying)，即频移键控方式。
这种调试方式是利用载波的频率变化来传递数字信息。
例如20KHz的频率用来表示1，10KHz的频率用来表示0。
3、GFSK(Gauss Frequency Shift Keying) 高斯频移键控。
与FSK类似，就在FSK前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。
调制的方法
调制的方法调制是指在传输过程中在信号上叠加一定的高频信号，并将原始信号与高频信号混合在一起，以便在传输过程中减小信号的失真和传输损耗，从而更好地保持信号的完整性。
常见的调制方法有模拟调制和数字调制两种。
一、模拟调制：1.调幅（AM）调制：调幅是通过改变原始信号的振幅来调制的。
将原始信号与高频载波信号相乘，通过调制后的信号的振幅的变化来表示原始信号的信息。
2.调频（FM）调制：调频是通过改变原始信号的频率来调制的。
将原始信号与高频载波信号的频率相加，通过调制后的信号的频率的变化来表示原始信号的信息。
3.调相（PM）调制：调相是通过改变原始信号相位的变化来调制的。
将原始信号与高频载波信号相乘，通过调制后的信号的相位的变化来表示原始信号的信息。
二、数字调制：1.脉冲调制（PCM）：将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
将连续的模拟信号按照一定的采样频率进行采样，将采样值转化为离散的数字码，再将数字码用脉冲串表示。
2.频移键控（FSK）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同频率的载波信号，通过改变载波信号的频率来表示数字信号的信息。
3.相位移键控（PSK）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同的相位状态，通过改变相位状态来表示数字信号的信息。
4.正交调幅（QAM）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同的相位和两个不同的幅度，通过改变相位和幅度的组合来表示数字信号的信息。
总结来说，调制的方法很多，根据需要选择合适的调制方式。
模拟调制适用于模拟信号的传输，数字调制适用于数字信号的传输。
调制可以提高信号的传输质量和传输距离，并且可以提高信号的抗干扰能力，保证信号的准确传输。
几种数字调制技术
S lm f ( t )
(m 1 ,2 ,,M ,0 t T )
S m f(t)2 T c o s 2m ftc o s0 t2 T s in 2m fts in0 t
码元能量：
Pmf
T 0
2
Smf(t) dt2
8.2.3 FSK信号的频率参数描述
三、FSK信号的相关性
1） 数学表达式
8.3.3 MSK信号分析
一、MSK信号的相位轨迹
n
2
n1 k0
Ik, Ik
1
记录了第n个码元以前 相位的变化轨迹;
相位只能取 / 2 的整 数倍。
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
8.3.3 MSK信号分析
二、MSK信号与QPSK信号的等效
采用信号的包络表示，可将时间函数改为如下形式：
SMSK(t)ReAej(2Tt Inn) ej0t
A c g (t)c o s0 t A sg (t)s in0 t g c (t)c o s0 t g s(t)s in0 t
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 一、QAM原理(续)
又可以表示为包络形式：
S m ( t ) R e V m e j m g ( t ) e j 0 t V m g ( t ) c o s (0 t m )
T 0
Sm2a
(t)dt
1 2
Am2
T 0
g2(t)dt
1 2
Am2g2
2 g
表示归一化码元能量。
图中表 示的是 格雷码
8.1 数字信号的幅度调制
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 一、QAM原理
对正交的两信号：coswt和sinwt同时进行调制，而后相加。见下图
数字信号的调制与解调
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数
无线通信中引入多元波来表达多进制数的目的是提高数字信
号传输的速率。下面通过二进制和四进制数字传输的比较来
说明多进制数为何能够提高传输速率。
(a)是用二进制数进行传输
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数
无线通信中引入多元波来表达多进制数的目的是提高数字信 号传输的速率。下面通过二进制和四进制数字传输的比较来 说明多进制数为何能够提高传输速率。
(a)是用二进制数进行传输 二进制数“101101”的波 形图
(b)是用四进制数传输四进 制数“011011100010（用 二进制表示四进制数）的波 形图
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式
1、二进制和多进制数 用电压波形来表示多进制数，一个码位就必须具有多个不同 的状态，下面以4进制数的表示为例进行讨论。
每个码位分为4个离散的电平状态，电平0，1，2和3，分别 代表4进制数的0，1，2和3，用二进制数表示4进制数，即为 00，01，10和11。作了这样的规定以后，相应的波就可以用 来表示多进制数。
1.2 多进制和数字基带信号的数学表达式 （2）双极性波
信号双极性波形时，设二进制数为{a0a1a2……an……}，这时 基带信号可以用函数S1(t)表示
S1( t ) an g( t nTb ) ( an 1 )g( t nTb )
n
设二进制数为{101001}，表明a0=1，a1=0，a2=1，a3=0， a4=0，a4=1，代入上式可得
二进制数“101101”的波
形图
(b)是用四进制数传输四进
移动通信中各类数字调制方式的分析比较
移动通信中各类数字调制方式的分析比较1.1 GMSK调制方式GSM系统GSM系统采用的是称为GMSK的调制方式。
GMSK 在二进制调制中具有最优综合性能。
其基本原理是让基带信号先经过高斯滤波器滤波，使基带信号形成高斯脉冲，之后进行MSK调制，属于恒包络调制方案。
它的优点是能在保持谱效率的同时维持相应的同波道和邻波道干扰，且包络恒定，实现起来较为容易。
目前，常选用锁相环(PLL)型GMSK调制器。
从其调制原理可看出，这种相位调制方法选用90°相移，每次相移只传送一个比特，这样的好处是虽然在信号的传输过程中会发生相当大的相位和幅度误差，但不会扰乱接收机，即不会生成误码，对抗相位误差的能力非常强。
如果发生相位解码误差，那么也只会丢失一个数据比特。
这就为数字化语音创建了一个非常稳定的传输系统，这也是此调制方式在第二代移动通信系统中得以广泛使用的重要原因。
但其唯一的缺点是数据传输速率相对较低，其频谱效率不如QPSK，并不太适合数据会话和高速传输。
因此，为提高传输效率，在GPRS系统中的增强蜂窝技术（EDGE）则运用了3π/8-8PSK的调制方式，以弥补GMSK的不足，为GSM向3G的过渡做好了准备。
1.2 PSK 类调制方式以基带数据信号控制载波的相位，使它作不连续的、有限取值的变化以实现传输信息的方法称为数字调相，又称为相移键控，即PSK。
理论上，相移键控调制方式中不同相位差的载波越多，传输速率越高，并能够减小由于信道特性引起的码间串扰的影响，从而提高数字通信的有效性和频谱利用率。
如四相调制（QPSK）在发端一个码元周期内（双比特）传送了２位码，信息传输速率是二相调制（BPSK）的2倍，依此类推，8PSK的信息传输速率是BPSK的3倍。
但相邻载波间的相位差越小，对接收端的要求就越高，将使误码率增加，传输的可靠性将随之降低。
为了实现两者的统一，各通信系统纷纷采用改进的PSK调制方式，而实际上各类改进型都是在最基本的BPSK和QPSK基础上发展起来的。
基本数字调制
基本数字调制
数字调制是指用数字数据调制模拟信号，主要有三种形式：移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。
幅度键控（ASK）：即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值，例如对应二进制0，载波振幅为0；对应二进制1，载波振幅为1。
调幅技术实现起来简单，但容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。
在电话线路上，通常只能达到1200bps的速率。
频移键控（FSK）：即按数字数据的值（0或1）调制载波的频率。
例如对应二进制0的载波频率为F1，而对应二进制1的载波频率为F2。
该技术抗干扰性能好，但占用带宽较大。
在电话线路上，使用FSK可以实现全双工操作，通常可达到1200bps的速率。
相移键控（PSK）：即按数字数据的值调制载波相位。
例如用180相移表示1，用0相移表示0。
这种调制技术抗干扰性能最好，且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟，并对传输速率起到加倍的作用。
数字传输几种常用的调制方式
数字传输几种常用的调制方式一、残留边带调制（VSB）残留边带调制VSB是一种幅度调制法（AM），它是在双边带调制的基础上，通过设计适当的输出滤波器，使信号一个边带的频谱成分原则上保留，另一个边带频谱成分只保留小部分（残留）。
该调制方法既比双边带调制节省频谱，又比单边带易于解调。
目前，美国ATSC数字电视地面传输采用的就是残留边带调制方式。
根据调制电平级数的不同，VSB可分为4-VSB、8-VSB、16-VSB等。
其中的数字表示调制电平级数。
如8-VSB，表示有8种调制电平，即+7，+5，+3，+1，-1，-3，-5，-7。
这样每个调制符号可携带3比特信息。
残留边带调制优点是技术成熟，便于实现，对发射机功放的峰均比要求低；不足的是抗多经和符号间干扰所需的均衡器相当复杂。
由于VSB抗多径，尤其是动态多径的能力差，迄今为止，A TSC只将其用于地面传输的固定接收和部分地区的便携接收。
二、编码正交频分复用调制（COFDM）正交频分复用是一种多载波调制方式。
编码的正交频分复用就是将经过信道编码后的数据符号分别调制到频域上相互正交的大量子载波上，然后将所有调制后信号叠加（复用），形成OFDM时域符号。
由于正交频分复用是采用大量（N个）子载波的并行传输，因此，在相等的传输数据率下，OFDM时域符号长度是单载波符号长度的N倍。
这样其抗符号间干扰（ISI）的能力可显著提高，从而减轻对均衡的要求。
由于OFDM符号是大量相互独立信号的叠加，从统计意义上讲，其幅度近似服从高斯分布，这就造成OFDM信号的峰均功率比高。
从而提高了对发射机功效线性度的要求，降低了发射机的功率效率。
目前，欧洲数字电视地面传输标准DVB-T中采用的就是COFDM。
由于COFDM调制抗动态多径干扰能力强，使得其既可用于地面传输固定接收，而且可以用于便携和移动接收。
在我国数字电视地面广播上海试验区，公交920路进行的测试表明，即使在城区多径丰富的地区，接收效果也良好。
数字通信的调制方式
数字通信的调制方式通信的最终目的是在一定的距离内传递信息。
虽然基带数字信号可以在传输距离相对较近的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。
如同传输模拟信号时一样，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。
1、ASK--又称幅移键控法。
载波幅度是随着调制信号而变化的。
其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，这种方式还可称作通-断键控或开关键控(OOK) 。
●调制方法：用相乘器实现调制器。
●调制类型：2ASK,MASK。
●解调方法：相干法，非相干法。
MASK，又称多进制数字调制法。
在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。
但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。
与二进制数字调制系统相比，多进制数字调制系统具有如下两个特点：第一：在相同的信道码源调制中，每个符号可以携带log2M比特信息，因此，当信道频带受限时可以使信息传输率增加，提高了频带利用率。
但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。
第二，在相同的信息速率下，由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。
QPSKOQPSKUQPSK信号调制方法识别
QPSKOQPSKUQPSK信号调制方法识别QPSK，OQPSK，UQPSK是三种常用的数字调制方法，它们在无线通信系统中广泛应用于将数字信号转换为模拟信号。
下面将详细介绍这三种信号调制方法的原理和特点。
1. QPSK调制方法（Quadrature Phase Shift Keying）：QPSK是一种常见的相位调制技术。
它将每个输入的符号映射到4个可能的相位值中的一个，即0°，90°，180°和270°。
这四个相位分别对应了正弦波的不同相位。
QPSK通过将连续的两个二进制位分为一组，并分别映射到正弦和余弦载波上实现数据的传输。
对于每组输入的二进制位，QPSK将其映射到对应的相位上，从而实现信号调制。
由于QPSK每次传输2个二进制位，所以它通常被用于传输速率较高的应用。
2. OQPSK调制方法（Offset Quadrature Phase Shift Keying）：OQPSK是一种相位调制技术，它是在QPSK的基础上做了改进。
在QPSK中，相邻符号的相位之间存在180°的差异，可能会导致相位跳变。
为了避免这种情况，OQPSK采用了相位平移。
具体而言，在OQPSK中，每个符号只在两个相邻相位中选择一个，而不是连续的4个相位。
这样一来，OQPSK的相位变化始终为90°，避免了相位跳变。
OQPSK被广泛用于低功耗的无线通信系统中，特别是在蜂窝网络和卫星通信系统中。
3. UQPSK调制方法（Uniform Quadrature Phase Shift Keying）：UQPSK是一种基于相位调制的数字调制方法，它是QPSK的一种改进。
UQPSK的特点是，传输的每个符号的相位变化都是相同的，并且相位变化始终为90°。
与传统的QPSK不同，UQPSK避免了相位差异，因此具有更好的性能。
UQPSK常用于低功耗和高数据传输速率的应用，如无线局域网（WLAN）和蓝牙通信中。
各种数字调制方式的原理、应用和发展的重新评析
各种数字调制方式的原理、应用和发展的重新评析序号. 内容1. 引言：数字调制是现代通信中的基础概念之一。
它是将数字信息转换成模拟信号或电磁波的技术，以实现信息的传输和处理。
本文将重新评析各种数字调制方式的原理、应用和发展，旨在提供一个全面、深入的理解。
2. 调幅（AM）调制- 原理：调幅是最早的数字调制方式之一，它基于模拟信号和载波信号的幅度变化来表示数字信息。
原始数字信号的振幅被乘以载波信号的振幅以实现调制。
- 应用：调幅广泛应用于广播电台、电视传输和一些简单的数据传输系统中。
它具有简单、成本低和易于实现的优势。
- 发展：随着技术的进步，调幅逐渐被其他数字调制方式所取代，因为它在传输效率和抗干扰性方面存在限制。
3. 调频（FM）调制- 原理：调频通过改变载波信号的频率来表示数字信息。
原始数字信号的频率变化被转化为载波信号的频率变化。
- 应用：调频广泛应用于广播、无线通信和卫星通信等领域。
它具有较好的抗干扰性和传输质量，适用于要求音频质量较高的应用场景。
- 发展：随着数字通信的发展，调频逐渐被更高效的数字调制方式所取代。
4. 调相（PM）调制- 原理：调相通过改变载波信号的相位来表示数字信息。
原始数字信号的相位变化被转化为载波信号的相位变化。
- 应用：调相主要应用于无线电导航、雷达和卫星通信等领域。
它具有较好的抗噪声能力和低误码率特性。
- 发展：调相在一些特定应用领域仍然具有重要意义，但随着数字技术的发展，更复杂的调制方式逐渐取代了调相。
5. 正交频分复用（OFDM）调制- 原理：OFDM是一种多子载波调制技术，它将一个宽带信号划分为多个窄带子信道进行调制。
每个子信道使用基于正交的调制技术，使得它们之间可以同时传输。
- 应用：OFDM广泛应用于Wi-Fi、4G、5G等无线通信系统中。
它通过利用频谱资源的高效利用和抗多径衰落的能力，显著提高了通信系统的传输速率和可靠性。
- 发展：OFDM是目前最常使用的数字调制方式之一，而且随着技术的不断发展，它仍在不断演进和优化。
基本数字调制
基本数字调制什么是数字调制？在通信领域中，数字调制（Digital Modulation）是一种将数字信号转换成模拟信号的过程。
在数字通信中，信息以离散的形式传输，因此需要将数字信号转换为模拟信号以便在信道中传输。
数字调制技术所做的就是通过将数字信号调制到高频载波上，使其能够在信道中传输。
数字调制可以分为基带调制和带通调制两种方式。
基带调制是将数字信号直接调制到基带频率上，这种方式适用于短距离传输。
而带通调制则是将数字信号调制到射频频率带上，这样可以实现远距离传输和抗干扰能力强。
基本数字调制的分类基本数字调制主要包括以下四种调制方式：1.ASK（Amplitude Shift Keying）调制： ASK调制是一种将数字信号调制到载波上的调制方式。
在ASK调制中，载波的幅度会根据数字信号的取值而变化。
即当传输的比特为1时，载波的幅度为A，当传输的比特为0时，载波的幅度为0。
这种调制方式简单易实现，但对噪声和干扰比较敏感。
2.FSK（Frequency Shift Keying）调制： FSK调制是一种将数字信号调制到载波频率上的调制方式。
在FSK调制中，载波的频率会根据数字信号的取值而改变。
即当传输的比特为1时，载波的频率为f1，当传输的比特为0时，载波的频率为f2。
这种调制方式在抗干扰能力方面较好，但调制复杂度较高。
3.PSK（Phase Shift Keying）调制： PSK调制是一种将数字信号调制到载波相位上的调制方式。
在PSK调制中，载波的相位会根据数字信号的取值而改变。
即当传输的比特为1时，载波的相位为θ1，当传输的比特为0时，载波的相位为θ2。
这种调制方式适用于高速传输，但对抗多径传播的干扰较为敏感。
4.QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制： QAM调制是一种将数字信号同时调制到载波的幅度和相位上的调制方式。
在QAM调制中，载波的幅度和相位会根据数字信号的取值而变化。
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dmin
/ 4 -QPSK：在每一个符号间隔载波相位中引入附加的相 / 4
移而得到的。该相移利于符号同步。
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3.2 无记忆调制方法
3. 正交幅度调制QAM 信号波形：
sm ( t ) Re ( Ami jAmq ) g( t )e j 2 fc t
Ami g(t )cos 2 fc t Amq g(t )sin2 fc t
信号 波形
sm (t ) Re g(t )e j 2 ( m1) / M e j 2fc t
2 g(t ) cos2f c t (m 1) M 2 2 g( t ) cos ( m 1) cos 2f c t g( t ) sin ( m 1) sin2f c t M M
3.1 数字调制信号的表示
本节目的： 调制，将数字信息映射成与信道特性相匹配的模拟波形。
信息空间 K=log2M个比特 波形空间
信息序列{an}
映射为其中一个波形
M=2k个波形{sm(t)}
• 无记忆调制 • 有记忆线性调制 • 有记忆非线性调制
基本的描述方法，及其各自的特点。
记忆性：在任意时间间隔发送的波形决定于一个或多个先前 发送的波形。 无记忆：发送的波形只与当前时刻序列{an}有关。
符号速率：R/k; 能量: 比特间隔：Tb=1/R；符号间隔：T=k/R=kTb
T 0
m
1 2 T 2 1 2 s ( t )dt Am p ( t )dt Am p 0 2 2
2 m
2
3.2 无记忆调制方法
1. 数字脉冲幅度调制(PAM)信号, 或者ASK 矢量表示： PAM信号是一维的
g
2 sin ( m 1) 2 M
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3.2 无记忆调制方法
2. 相位调制信号PSK 任何一对信号点之间的欧氏距离：
d mn
最小欧氏距离：
2 sm sn g 1 cos m n M
2 g (1 cos ) M
能量： m
T 0
1 T 2 1 s ( t )dt g ( t )dt g 2 0 2
2 m
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3.2 无记忆调制方法
2. 相位调制信号PSK
sm ( t ) g( t ) cos
2 2 ( m 1) cos 2f c t g( t ) sin ( m 1) sin2f c t M M
sm ( t ) Re rm e j m g( t )e j 2 fc t
rm
2 2 Ami Amq
m 1, 2, ...... M
rm g(t )cos 2 fc t m
m tan1 ( Amq / Ami )
QAM信号可以看作组合幅度和相位调制
SSB信号的带宽是DSB的一半。
基带信号 （无载波调制）
sm (t ) Am g(t )
特殊地，当M=2时（二进制）
m 1, 2, M
s1 (t ) s2 (t )
双极性信号
这两个信号具有相等的能量，互相关系数为-1
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3.2 无记忆调制方法
2. 相位调制信号PSK 特点：用 M 个相位传送数字信息（提供 M 个相位取值） 2 m ( m 1) m 1, 2, ...... M M
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3.2 无记忆调制方法
3. 正交幅度调制QAM 矢量表达式： 二维
sm (t ) Ami
二维矢量：
g
2
1 (t ) Amq
Amq
g
2
2 (t )
sm [ s m 1
1 sm 2 ] Ami g 2
1 g 2
任何一对向量之间的欧氏距离：
dmin
d mn || sm sn ||2 p Am An
最小欧氏距离：
d min 2 p
相邻信号点之间的距离
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3.2 无记忆调制方法
1. 数字脉冲幅度调制(PAM)信号, 或者ASK 单边带SSB PAM
ˆ (t )]e j 2fc t sm (t ) Re Am [ g(t ) jg
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3.2 无记忆调制方法
1. 脉冲幅度调制(PAM)信号, 或者ASK 特点： 用不同的载波幅度来承载信号，（共有M=2k个） 信号波形 sm (t ) Am p(t ),
1 m M
Am： (m=1, 2, … M) 表示M个可能的幅度电平
Am (2m 1 M )
p( t )：实信号脉冲
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可以表示为如下的两个标准正交波形的线性组合。
1 ( t )
2
g
g ( t )cos 2 f c t 2 ( t )
g
g ( t )sin 2 f c t
矢量表达式（二维）： sm (t ) sm11 (t ) sm 22 (t )
sm [ sm 1 sm 2 ] g 2 cos ( m 1) M 2
sm ( t ) Am p ( t )
(t )
1
单位能量信号波形:
sm：一维向量
p
p( t )
sm Am p
m=1, 2, … M
K个信息比特与M=2k个信号 幅度的分配：Gray编码
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3.2 无记忆调制方法
1. 数字脉冲幅度调制(PAM)信号, 或者ASK 任何一对信号点之间的欧氏距离：
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3.2 无记忆调制方法
3. 正交幅度调制QAM 可以选择： M1个电平PAM M2个相位PSK 如果 M1 2n M=M1M2 组合PAM-PSK信 号星座图
M 2 2m，组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ星座图将产生以下结果：
矩形信号星座
符号速率：R/(m+n)；每个符号包含 m + n 个比特
例：M=8, 16时，圆周形信号星座
1 2 2 sm sn g ( A A ) ( A A ) mi ni mq nq 2
当信号空间图是矩形时，相邻两点的欧氏 距离（最小距离）：
d min 2 g
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3.2 无记忆调制方法
4. 多维信号传输