第2章军事卫星通信中的调制技术
第二章 无线通信中的调制技术与
调频信号的产生
直接法： 载波的频率直接随着输入的调制信号的 变化而改变； 间接法 先用平衡调制器产生一个窄带调频信号， 然后通过倍频的方式把载波频率提高到 需要的水平。
F动通信中，调频是更为普 遍应用的角度调制，这是因为FM不管信 号的幅度如何，抗干扰能力都很强; 而在调幅中，正如前面所说的那样，抗 干扰能力要弱得多。
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1
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ASK调幅 FSK调频
PSK调相
编码技术
为什么要采用编码技术 减小信源信息的冗余（信源编码：无损 编码/有损编码） 增强信息传输中的抗干扰性（信道编码： 纠错码） 保证信息传输中的保密性（加密编码）
语音编码与语音识别
移动通信中的信源编码技术
在数字通信中，通信质量比模拟通信时有了很 大提高； 但在移动通信中，由于信道环境等因素的影响， 必须采用其它方法来提高传输质量，所以要采 用编码技术；
调制 vs. 解调
调制是通过改变高频载波的幅度、相位 或者频率，使其随着发送者（信源）基 带信号幅度的变化而变化来实现的； 而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。
调制在无线通信的作用
频谱搬移：将调制信号转换成适合于传 播的已调信号； 调制方式往往决定一个通信系统的性能
5. 外层空间传播
电磁波由地面发出（或返回），经低空 大气层和电离层而到达外层空间的传播， 如卫星传播，宇宙探测等均属于这种远 距离传播 电磁波穿过电离层外面的空间的传播， 基本上当作自由空间中的传播。
各个波段的传播特点
1. 长波传播的特点 长波的波长很长(传播比较稳定) 地面的凹凸与其他参数的变化对长波 传播的影响可以忽略； 长波穿入电离层的深度很浅，受电离 层变化的影响很小，电离层对长波的吸 收也不大。 能以表面波或天波的形式传播
电磁波的调制技术在通信中如何应用？
电磁波的调制技术在通信中如何应用？在当今信息高速传递的时代，通信技术的发展日新月异，而电磁波的调制技术在其中扮演着至关重要的角色。
简单来说，调制就像是给电磁波这列“信息列车”安排合适的“车厢”和“轨道”，以便它能准确、高效地将信息从发送端传递到接收端。
那么，究竟什么是电磁波的调制技术呢？想象一下，我们要传递的信息，比如声音、图像或者文字，就像是一堆货物。
而电磁波则像是一辆运输工具。
但电磁波本身并不能直接“装下”这些信息进行传输。
这时候，调制技术就登场了。
它通过改变电磁波的某些特性，比如振幅、频率或者相位，将我们要传递的信息“加载”到电磁波上。
以振幅调制（AM）为例，它是一种常见的调制方式。
在振幅调制中，电磁波的振幅会随着要传递的信息信号而变化。
比如说，我们在广播中听到的 AM 电台，就是通过改变电磁波的振幅来传递声音信息的。
当广播员说话声音大时，对应的电磁波振幅就大；说话声音小时，电磁波振幅就小。
频率调制（FM）则是另一种常用的方式。
在频率调制中，是电磁波的频率根据信息信号发生变化。
FM 广播通常具有更好的音质，因为它对噪声的抵抗能力更强。
当我们传递的信息变化时，电磁波的频率也随之改变，接收端通过检测这种频率的变化来还原出原始的信息。
除了 AM 和 FM ，还有相位调制（PM）等多种调制方式。
不同的调制方式有着各自的特点和适用场景。
在通信中，调制技术的应用十分广泛。
首先，在无线通信领域，比如手机通信、无线网络等，调制技术使得电磁波能够携带大量的信息在空中传播。
当我们用手机打电话或者上网时，手机会将我们的语音或者数据信息进行调制，然后通过天线以电磁波的形式发送出去。
基站接收到这些电磁波后，再进行解调，还原出原始的信息，从而实现通信的过程。
在卫星通信中，调制技术更是不可或缺。
由于卫星与地面站之间的距离非常遥远，信号在传输过程中会衰减和受到干扰。
通过采用高效的调制技术，可以在有限的带宽内传输更多的信息，并且提高信号的抗干扰能力，确保通信的质量和可靠性。
卫星通信系统中的调制解调技术研究
卫星通信系统中的调制解调技术研究卫星通信系统是一种通过卫星进行通信的技术。
调制解调技术是卫星通信系统中的一种重要技术，是将数字信号转换成模拟信号或者将模拟信号转换成数字信号的过程。
在本文中，我们将探讨卫星通信系统中的调制解调技术的研究。
调制解调技术的基本概念调制解调技术是指将信号的特定参数随时间变化的过程，比如改变信号的频率、相位或振幅，从而实现数字信号的传输。
在卫星通信系统中，信号需要经过信道传输，信道中会有许多噪声和干扰，因此调制解调技术需要能够适应各种信道噪声和干扰，以保证信息传输的质量和稳定性。
调制技术主要有多项式调制技术、振幅调制技术、相位调制技术和频率调制技术等，而解调技术则需要根据调制技术的类型来进行选择。
调制解调技术在卫星通信系统中的作用非常重要，只有通过技术的不断创新和研究，才能更好地满足现代人们日益增长的通信需求。
目前，卫星通信系统的涉及领域非常广泛，包括了卫星遥感、航空航天、海洋监测、国防安全等等，因此，调制解调技术的研究也显得十分重要。
所以，各个国家和地区都对卫星通信系统中的调制解调技术开展了深入的研究，提出了许多方法和技术来解决卫星通信中的问题。
调制解调技术在卫星通信系统中的应用1.多项式调制技术多项式调制技术是将多项式作为调制和解调的基础，通过多项式运算的方式来完成数字信号的传输。
这种调制技术适用于高速数字信号的传输，然而，当信道中存在噪声或者干扰时，很容易发生误码。
因此，多项式调制技术需要结合其他技术来提高通信质量。
2.振幅调制技术振幅调制技术是将数字信号的振幅变化来进行调制和解调的过程。
这种技术适用于信道质量较好的情况下，可以实现高速数据的传输和较高的传输效率。
然而在信道出现噪声的情况下，这种技术会出现误码和降低传输速度。
3.相位调制技术相位调制技术是指利用频率不变、振幅不变的载波，通过改变其相位来完成数字信号的传输。
这种技术适用于高速传输数字信号，且在信道质量较差的情况下，具有很强的适应性能力。
调制技术的应用
调制技术的应用随着无线通信技术的迅猛发展，调制技术成为了无线通信技术中的重要组成部分。
调制技术是将待传输信息信号与载波进行相互作用，使信息信号可以经过空气、导线等媒介传输。
在现代无线通信领域，调制技术应用广泛，如移动通信、卫星通信、航空通信、广播、电视等等。
本文将介绍调制技术的应用。
一、移动通信移动通信是无线通信领域中最为突出的应用之一，而移动通信中最为重要的调制技术是数字调制。
移动通信中常用的数字调制技术有ASK（振幅调制）、FSK（频移键控）、PSK （相移键控）和QAM（正交振幅调制）等。
数字调制技术通过使用数字信号来信号调制，可以提高信道容量，减少传输误码率，提高通信信号质量，因此其应用十分广泛。
二、卫星通信卫星通信中，调制解调器是重要的组成部分，其主要作用是将要传输的数据进行载波调制，以便于通过卫星传输。
卫星通信中常用的调制技术有BPSK（二进制相移键控）、QPSK （四进制相移键控）和8PSK（八进制相移键控）等。
这些技术具有高频谱效率和低误码率的特点，适用于土地和海洋等不同的地理环境和信息传播需求。
三、航空通信在航空通信中，调制技术逐渐发展为MF、HF、VHF/UHF等各种频段的无线电波通信系统。
调制技术的主要应用在航空导航、气象信息、空中交通管制等方面。
这些系统需要在不同频段和调制方式下进行信息传输，包括调幅、调频以及数字调制等。
这些技术可以提高通信信号的覆盖范围和传输速率，增强通信信号的可靠性和抗干扰性，提高系统的适用性和安全性。
四、广播电视广播电视是调制技术的重要应用领域之一，其主要应用的调制技术有AM（调幅）、FM （调频）和数字调制等。
广播电视中涉及到的信号类型与传输环境都各具特点，需要选择不同的调制技术来适应不同的传播需求，常规广播与电视采用调幅方式传播，而数字广播与电视采用数字调制方式传播。
广播电视的传输距离较远，信号传输可靠性要求高，调制技术在广播电视中的应用显得尤为重要。
卫星通信系统中的信号调制与解调技术研究
卫星通信系统中的信号调制与解调技术研究卫星通信系统是现代通信领域中重要的技术手段，可以实现全球范围内的高质量通信。
信号调制与解调技术是卫星通信系统中必不可少的关键技术，它们的优化和研究对于提高通信系统的性能至关重要。
信号调制是将信息信号转换为适合在通信信道上传输的调制信号的过程。
在卫星通信系统中，信号调制技术旨在将信息信号转换成频率偏移、相位变化或振幅调整等特性的调制信号。
常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
这些调制技术中，相位调制被广泛应用于卫星通信系统中，因为相位调制可以提供更高的频谱效率和抗干扰性能。
在相位调制中，常见的调制方式包括二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）和多进制相移键控（M-PSK）。
BPSK适用于二进制信号的调制，每个符号携带一个比特；QPSK适用于四进制信号的调制，每个符号携带两个比特；而M-PSK适用于多进制信号的调制，每个符号携带log2(M)个比特。
这些相位调制技术在卫星通信系统中根据需求灵活选择，以满足不同的传输需求。
信号调制后，卫星通信系统需要利用解调技术将调制信号转换为原始信息信号。
解调技术的目标是从接收端接收到的信号中恢复出原始信息信号。
在相位调制中，解调器通常利用相位差解调的原理来实现解调。
相位差解调通过比较接收到的信号与本地参考信号之间的相位差来恢复原始信息信号。
这种解调技术简单有效，能够在噪声环境中抑制多径干扰，并保持较好的误码率性能。
除了相位调制和解调技术，卫星通信系统中还应用了其他调制解调技术，如频率调制解调技术和幅度调制解调技术。
频率调制主要包括频移键控（FSK）和最小频移键控（MSK）。
频移键控通过改变载波的频率来传输信息，适用于低速数据传输。
最小频移键控则通过调整载波的频移与信号的变化率相匹配，以减小频谱带宽，提高频谱利用效率。
幅度调制主要应用于高速数据传输，常见的幅度调制技术有振幅移键控（ASK）和四相振幅移键控（QAM）。
无线通信中的信号传输和调制技术
无线通信中的信号传输和调制技术无线通信是指通过电磁波传输信息的通信方式，它在我们的生活中起到了至关重要的作用。
在无线通信中，信号传输和调制技术是至关重要的环节。
本文将详细介绍无线通信中的信号传输和调制技术，并分点列出步骤。
一、信号传输技术信号传输是将信息从发送端传输到接收端的过程。
在无线通信中，常用的信号传输技术有以下几种：1. 调幅传输（Amplitude Modulation，AM）调幅传输是利用载波的振幅调制的一种传输技术。
其步骤如下：- 将原始信号与较高频率的载波信号相乘，得到调制信号。
- 调制信号经过无线传输后，到达接收端。
- 在接收端，将接收到的调制信号与载波信号相乘，得到原始信号。
2. 调频传输（Frequency Modulation，FM）调频传输是利用载波的频率调制的一种传输技术。
其步骤如下：- 将原始信号与载波信号相加，得到调制信号。
- 调制信号经过无线传输后，到达接收端。
- 在接收端，通过对调制信号进行频率解调，得到原始信号。
3. 数字调制传输数字调制传输是将数字信号转换为模拟信号进行传输的一种传输技术。
其步骤如下：- 将数字信号经过数字调制技术转换为模拟信号。
- 模拟信号经过无线传输后，到达接收端。
- 在接收端，通过解调将模拟信号转换为数字信号。
二、调制技术调制技术是将原始信号转换为适合无线传输的信号的过程。
常用的调制技术包括以下几种：1. 幅度调制（Amplitude Modulation，AM）幅度调制是基于原始信号的振幅变化来调制载波信号的一种调制技术。
其步骤如下：- 将原始信号的振幅与载波信号的振幅进行乘积运算，得到调制后的信号。
2. 频率调制（Frequency Modulation，FM）频度调制是基于原始信号的频率变化来调制载波信号的一种调制技术。
其步骤如下：- 将原始信号的频率变化与载波信号的频率进行调制运算，得到调制后的信号。
3. 相位调制（Phase Modulation，PM）相位调制是基于原始信号的相位变化来调制载波信号的一种调制技术。
航空卫星通信中的调制解调技术研究
航空卫星通信中的调制解调技术研究随着社会的不断发展以及科技的飞速进步，航空卫星通信得以快速发展。
航空卫星通信作为一种更为高效、快捷、便利、安全的通信方式，已经成为人们生活中的重要组成部分。
调制解调技术是航空卫星通信中至关重要的技术，本文将对其进行探究。
一、调制解调技术在航空卫星通信中的重要性调制解调技术是航空卫星通信中的核心技术之一，其作用是将信息信号转换成载波信号进行传输，同时将接收到的载波信号还原成信息信号，使其可以被人读取。
航空卫星通信需要在传输过程中克服各种干扰和损失，才能确保通信信息的传输质量。
调制解调技术就可以帮助我们实现这一目标。
二、调制技术的分类调制技术按照调制时的信号形态分类可分为模拟调制和数字调制两种。
模拟调制技术主要是将不定幅、不定频、连续变化的模拟信号，如人声或图像信号，调制成正弦波状的基带信号。
数字调制技术则是利用数字信号处理技术，将原来的信号进行采样、量化和编码，调制成数字信号。
三、解调技术的分类解调技术按照解调时的信号形态分类可分为模拟解调和数字解调两种。
模拟解调技术主要是将模拟信号进行放大、滤波、检波等处理，最终还原出原始信号。
数字解调技术则是将数字信号进行解码、滤波、采样等处理，还原出原始信号。
四、航空卫星通信中的实际应用在航空卫星通信中，调制解调技术被广泛应用于地面终端、卫星信道以及航空飞行器上。
在地面终端方面，调制解调技术帮助人们实现了实时视频监控、大规模数据传输和音频信号通话等各类功能。
在卫星信道方面，航空卫星通信需要利用调制解调技术保证传输信号的速率、质量和稳定性，帮助人们实现了广域覆盖、高速传输和强鲁棒性等特性。
在航空飞行器上，调制解调技术不仅可以改进飞行体验，还可以帮助人们实现平面和立体视觉系统、精度导航和自动控制等各类功能。
五、发展趋势分析随着信息传输的需求不断提高，调制解调技术也在不断创新。
目前，在数字调制解调技术方面，相关研究正在不断推进。
数字调制解调技术可以克服模拟调制解调技术受到的限制，具有更高的精度和稳定性。
《调制技术发展》课件
详细描述
04
现代调制技术发展
扩频调制是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。它利用伪随机序列将信息展宽到一个很宽的频带上，然后在接收端通过相关解扩来恢复原始信号。扩频调制具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、通信保密性好等优点，广泛应用于军事通信、卫星通信等领域。
多载波调制是一种将高速数据流分割成多个低速数据流，并分别在不同的载波上进行传输的技术。多载波调制可以有效抵抗频率选择性衰落和多径干扰，提高通信的可靠性和稳定性。
有线电视
02
模拟调制技术
调频是一种模拟调制技术，通过改变载波的频率来传递信息。
总结词
调频技术利用载波频率的变化来携带信息。在调频广播中，声音信号被转换为电信号，然后调制到载波上，通过改变载波的频率来反映声音信号的变化。调频信号具有抗干扰能力强、信噪比高等优点，因此在通信领域得到了广泛应用。
详细描述
调制技术原理
在广播通信中，调制技术将音频和视频信号调制到高频载波信号上，然后通过广播发射机发送到各个接收终端。
广播通信
在卫星通信中，调制技术将信息信号调制到载波信号上，然后通过卫星转发器发送到各个接收终端。
卫星通信
在有线电视中，调制技术将电视信号调制到高频载波信号上，然后通过同轴电缆传输到各个接收终端。
详细描述
调制编码技术是通信系统的核心技术之一，其目的是在有限的带宽和功率条件下实现高速、可靠的数据传输。随着技术的发展，高效调制编码技术不断涌现，如QAM、QPSK等，这些技术能够进一步提高数据传输效率和可靠性。
认知无线电技术和动态频谱接入是实现频谱资源高效利用的重要手段。
总结词
认知无线电技术通过感知周围无线环境，动态调整自身参数，实现频谱资源的有效利用。动态频谱接入则允许用户在不影响主用户通信的前提下，动态占用空闲频谱资源，进一步提高频谱利用率。
卫星通信中的高阶调制技术研究
卫星通信中的高阶调制技术研究张曼倩;刘健;杨博;邹光南【摘要】In this paper we sum up the high order modulation technologyfor the satellite communication protocol GMR-1 and DVB, study the principle of 16QAM, 16APSK, 32APSK modulation, analyze the satellite channel models, build AWGN channel and Rician-K channel by using Matlab that simulate the transceiver of these high order modulation signals and acquire different modulation error performance results under different channel environment, The simulation result has a certain significance on the actual satellite communication systems which adopt higher order modulation technology.%总结了卫星通信协议GMR-1、DVB中的高阶调制技术，研究了16QAM、16APSK、32APSK调制原理，分析了卫星信道模型，利用Matlab分别搭建AWGN信道和Rician-K信道下各高阶调制信号的收发，得到不同的调制方式在不同信道或在不同衰落因子同一信道下的误码性能。
本文的仿真结果对实际卫星通信系统采用高阶调制技术有着一定的借鉴意义。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(000)021【总页数】4页(P114-117)【关键词】卫星通信;高阶调制;衰落信道;误码性能【作者】张曼倩;刘健;杨博;邹光南【作者单位】航天恒星科技有限公司北京 100086;航天恒星科技有限公司北京100086;航天恒星科技有限公司北京 100086;航天恒星科技有限公司北京100086【正文语种】中文【中图分类】TN91卫星通信系统对地面通信系统有着补充的作用，在一些紧急的灾害、战争情况下尤为重要。
第2章 卫星通信基本技术11
2.1 信号设计技术
通常将数字通信中用于系统设计的编码、译码与调制、解调技术统称为信号 设计。下面主要介绍数字卫星通信中的信号设计技术。 2.1.1 编码技术 在数字卫星通信中，所用的编码技术有信源编码和信道编码两类。 信源编码：是指通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽 ，实现信号有效传输的目的。因此，信源编码实际上就是把话音、图像等模拟信号 变换成数字信号，并利用传输信息的性质，采用适当的编码方法，降低传输速率， 即实现话音或图像的频带压缩传输，提高通信系统的效率。而译码则是编码的逆过 程。 信道编码：是指通过按一定规则重新排列信号码元或加入辅助码的办法来防止码元 在传输过程中出错，并进行检错和纠错，以保证信号的可靠传输。因此，信道编码 是用来检测或纠正传输过程中的误码，它是一种编码变换。纠、检错用在数字卫星 通信中有着非常好的效果，它是实现通信系统传输质量的重要技术。
下面以码长为15的BCH码为例来进行说明。可见此时m＝4(24－1＝15)，即表 示最高次数为4。由xn+1的因式分解可知： m0 ( x ) x 1
m1 ( x) x 4 x 1 m3 ( x) x 4 x 3 x 2 x 1 m5 ( x) x 2 x 1 m7 ( x ) x 4 x 3 1 x15 1 m0 ( x) m1 ( x) m3 ( x) m5 ( x) m7 ( x)
表2-1 校正子与错码位置
s1 0
s2 0
s3 0
错误 位置 无误
卫星通讯知识点归纳总结
卫星通讯知识点归纳总结一、卫星通讯基础知识1.卫星通讯的概念卫星通讯是利用卫星作为信号中继站，进行远距离通讯的一种通讯方式。
通过卫星，可以实现全球范围内的通讯覆盖，能够跨越地面的地理障碍，适用于广域通信、广播、电视等多种通讯应用。
2.卫星通讯的原理卫星通讯是通过地面站发射信号到卫星，再由卫星转发信号到目标地点的过程。
具体而言，地面站发射的信号经过天线传输到卫星上，再由卫星的转发器转发到另一地面站或用户终端，实现通讯目的。
3.卫星通讯的组成卫星通讯系统包括地面站、卫星和用户终端三部分。
地面站通过地面设备和天线发射信号到卫星，卫星通过天线接收地面信号并转发到另一地面站或用户终端。
二、卫星通讯技术1.卫星通讯的频段卫星通讯利用的频段主要包括C波段、Ku波段和Ka波段等。
C波段通讯距离远，穿透能力强，适用于卫星广播、远程通讯等；Ku波段通讯带宽大，传输速率快，适用于高速数据传输、互联网接入等；Ka波段通讯频率高，传输速率更快，适用于高清视频传输、卫星移动通信等。
2.卫星通讯的调制技术卫星通讯采用的调制技术主要包括AM、FM、PM等模拟调制技术，以及BPSK、QPSK、8PSK等数字调制技术。
调制技术可以提高信号的抗干扰能力、增加传输速率、提高频谱利用率等。
3.卫星通讯的编码技术卫星通讯采用的编码技术主要包括差分编码、卷积编码、交织编码、纠错编码等。
编码技术可以提高信号的可靠性，减小误码率，提高通讯质量。
4.卫星通讯的多址技术卫星通讯中的多址技术包括FDMA、TDMA、CDMA等。
FDMA将频段分成不同的信道，每个信道分配给不同的用户；TDMA将时间分成不同的时隙，不同用户在不同的时隙传输；CDMA利用不同码型区分用户，提高频谱利用率。
5.卫星通讯的跟踪技术卫星通讯中的跟踪技术包括天线跟踪、频率跟踪、星上时钟跟踪等。
跟踪技术可以确保地面站和卫星之间的通讯连续性，减小信号衰减和误差。
6.卫星通讯的天线技术卫星通讯中的天线技术主要包括馈源天线、反射天线、相控阵天线等。
无线通信中的调制解调技术
无线通信中的调制解调技术在现代社会中，无线通信已经成为人们生活中必不可少的一部分，无论是手机通话、无线网络还是无线电广播，都离不开调制解调技术。
调制解调技术主要用于将数字信号转换为模拟信号，以便在空中传输，本文将探讨无线通信中的调制解调技术的原理、应用和未来发展趋势。
一、调制解调技术的原理在无线通信中，调制解调技术是将数字信号转换为模拟信号的关键步骤。
调制是指将数字信号转换为模拟信号，使其能够在无线信道中传输。
解调则是将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和解码。
调制解调技术的原理主要包括以下几个方面：1. 频移键控（FSK）调制解调技术：FSK调制是通过改变信号的频率来表示数字信息。
当输入的数字为0时，发送信号的频率为f1；当输入的数字为1时，发送信号的频率为f2。
解调则是通过检测信号的频率来恢复原始数字信号。
2. 相位键控（PSK）调制解调技术：PSK调制是通过改变信号的相位来表示数字信息。
当输入的数字为0时，发送信号的相位为θ1；当输入的数字为1时，发送信号的相位为θ2。
解调则是通过检测信号的相位来恢复原始数字信号。
3. 正交频分复用（OFDM）调制解调技术：OFDM调制是将信号分为多个子载波进行调制，以提高系统的传输速率和频谱利用效率。
解调则是对接收到的子载波进行解调和合并，以获取原始数字信号。
二、调制解调技术的应用调制解调技术在无线通信领域有着广泛的应用，包括手机通信、卫星通信、无线电广播等。
1. 手机通信：在手机通信中，调制解调技术被用于将语音和数据信号转换为无线信号进行传输。
手机通过调制将数字信号转换为模拟信号，发送到接收端；接收端通过解调将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和解码。
调制解调技术的高效性和可靠性使得手机通信成为现代人们最重要的通信方式之一。
2. 卫星通信：卫星通信是指通过卫星进行远距离的通信传输。
调制解调技术在卫星通信中起到了关键作用，它能将输入的数字信号转换为适合在空中传输的模拟信号。
通信系统原理教程教学设计
通信系统原理教程教学设计前言通信系统原理是电子信息专业中的重要课程之一，它是让学生了解和掌握通信系统中的各种基础知识，为后续通信技术课程的学习打下基础。
本文将从课程目标、教学方法、课程内容等角度进行教学设计，旨在为通信系统原理课程的教学提供参考。
课程目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.了解通信系统的基本构成：信源、信道、调制、发射机、接收机和信宿。
2.掌握各种调制方法的原理与特点，包括调幅、调频、调相等。
3.熟悉特种通信系统的基本原理与应用，如PAM、PCM、DM等。
4.能够理解数字、模拟信号的特点和基础知识。
5.了解现代通信系统开发的现状、发展趋势和应用。
教学方法针对课程目标，本课程采用以下教学方法：1.讲授法：以教师为中心，通过讲述、示范、解释等方法，向学生传递相关知识。
2.实验法：通过实验模拟、实际操作等方式，让学生深入了解和体验课程内容。
3.讨论法：组织课堂讨论，加强学生之间的交流和互动，提高学生的思维能力。
课程内容本课程主要内容如下：第一章通信系统的基本概念1.通信系统的定义和分类2.信源、信道、调制、发射机、接收机和信宿的基本概念第二章调制技术1.调制技术的定义和分类2.调幅、调频、调相等基本原理和特点3.复调调制技术第三章数字调制技术1.数字信号的特点2.PCM调制技术3.DM调制技术4.FSK、PSK、ASK技术第四章特种通信技术1.PAM、PWM、PPM、PCM技术2.时分复用技术3.频分复用技术4.波分复用技术第五章通信系统的现代应用1.移动通信技术2.卫星通信技术3.光纤通信技术4.无线电通信技术实践教学本课程除了理论教学外，还需要进行实践教学，具体包括以下内容：1.设计实验项目，让学生实践调制和解调技术。
2.借助信号生成器、示波器等实验仪器，让学生深入学习专业知识。
3.推荐学生阅读相关论文和文献，加深对课程的理解和认识。
教学评估本课程教学结束后，将进行教学评估，主要内容包括三个方面：1.学生日常表现：包括参与讨论的活跃度、课堂作业的完成情况等。
卫星通信第2章调制技术
第2章 调制技术
3．频率调制信号系统的传输特性
（1）调频信号的带宽
只要系统所提供的传输带宽（B）足 以容纳调频波频谱能量的98%以上时，就 可忽略信号失真的影响。我们把此时的 带宽称为射频传输带宽。此时可认为传 输带宽为
B 2(m f 1)Fm
第2章 调制技术
（2）调频解调器输出信噪比
码变换
B
D
cosωct
－π4
π
－π4cos(ωct－π4 )
＋
cos(ωct＋ 4 )
－
π 4
10
e(t) 11
00
01 0π
单/双极性变换
D4
gd
1
－34π (a)
二进制序列 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0
直接调相—码变换法产 生4DPSK信号方框图及 码变换波形
0
1
0
A
绝对码
0
0
1
B
0
1
第2章 调制技术
图2-3 压扩器的功能和压扩范围
第2章 调制技术
类似自动增益控制。信号经整流并反馈到输入（或 输出）端，控制输入（或输出）信号电平
图2-4 压扩器的原理框图
第2章 调制技术
2.3 时分复用与数字信号的调制 与解调
2.3.1 时分复用与数字调制
1．时分复用
TDM是从时域的角度进行分析的，
第2章 调制技术
① 四相相对调相信号的产生
四相相对调相可采用类似两相调相 系统码变换的方法。
② 在存在多普勒频移情况下的差分相干解调
图2-12（a）给出了4PSK信号的产生 原理图。如在此图的串／并变换之前加 入一个码变换器，即把输入数据序列变 换为差分码序列，则即为4DPSK信号产 生的原理图。
219388539_卫星通信常用调制方式的自动识别
第7期2023年4月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.7April,2023作者简介:叶益龙(1986 ),男,浙江衢州人,工程师,学士;研究方向:卫星通信㊂卫星通信常用调制方式的自动识别叶益龙1,彭春荣2(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081;2.中国人民解放军61655部队,重庆400000)摘要:随着时代的进步,我国的航天卫星通信技术取得了重大突破,已经成为全球最具竞争力的行业之一㊂卫星通信常用的调制方式很多,但在实际应用中存在着一系列问题㊂文章对卫星通信常用调制方式的自动识别提出了一种新的方案㊂该方案以信号的频谱特征为基础,对信号功率谱㊁信号平方谱㊁信号四次方谱以及信号包络谱进行了分析,并提出了一种新型的分类特征参数,最终总结了识别方法与操作流程㊂该方案可真正用于卫星通信常用调制方式的自动识别㊂关键词:卫星通信;调制方式;自动识别中图分类号:TN927㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀近几年,我国对卫星通信技术发展的重视程度不断上升,卫星通信中常用的通信核心技术也已经被我国科技人员所突破㊂随着科学技术的飞速进步,卫星通信的调制方式变得越来越丰富,从传统的单一调制到更加灵活的多种调制方式㊂尽管卫星通信的调制方式可以根据信号的时域和频谱特征进行选择,但是这些方法都存在一定的局限性,从而影响卫星传输系统的正常运行,给使用者带来了诸多不便㊂文章通过对卫星通信常用信号频谱特征的分析,提出了一种新型的分类特征参数,最终总结了识别方法与操作流程㊂1㊀卫星通信常用的调制方式存在的问题㊀㊀目前,卫星通信常用的调制方式多种多样,例如有基于信号瞬时时域特征的,也有基于信号频谱特征的,但这些方法在实际应用中都存在着一系列问题㊂1.1㊀特征参数的抽取缺乏有效的筛选机制㊀㊀在进行特征参数抽取时,由于缺乏有效的筛选机制,往往无法获得所需的结果㊂为了获得最佳的特征参数,必须先对已有的参数进行深入的分析,以确保抽取的参数能够满足要求㊂获得足够多的先前信息可能会带来一定的挑战,从而对特征参数的精度产生重大的影响[1]㊂1.2㊀单一算法无法满足多种类型的卫星通信特征参数的抽取㊀㊀当面对多种类型的卫星通信时,抽取其特征参数时,往往会受到多种因素的影响㊂采用单一算法进行特征参数的抽取可能会导致卫星通信系统的调制失败,从而影响其正常运行㊂1.3㊀传统的算法识别技术存在很大的局限性㊀㊀采用算法识别技术可以大大提升卫星通信的调制精度㊂然而,由于各种卫星通信的特性,传统的算法识别技术无法满足多种复杂的卫星通信调制需求㊂由于算法识别技术的发展,卫星通信的调制效果得到了显著改善㊂2㊀常用信号的频谱特征㊀㊀卫星通信的普及程度正在迅速提升,它已经成为人们每天都能接触到的重要技术㊂随着卫星TV㊁远程教育等技术的发展,卫星通信为人们的生活带来了极大的便利㊂不仅如此,卫星通信在气象㊁地震等领域以及海洋和陆地导航方面也有广泛的应用㊂随着技术的发展,信号频谱已经成为一种全新的表达形式,它可以根据不同的调制方式,显著改变信号的频域特征,从而形成多样化的频谱㊂经过仔细比较和分析,研究人员可以清楚地看到各种信号频谱的独特性质㊂通过分析其特征参数,相关研究人员可以更好地识别不同的卫星,并且找到最适合它们的调制方式㊂2.1㊀信号功率谱㊀㊀信号功率谱描述了卫星传输系统中不同频率的信号传输能力㊂信号的频率在不同的情况下会有很大的差异㊂为了更好地区分有载波和无载波信号,相关研究人员需要仔细观察它们的功率谱载频㊂经过深入研究,相关研究人员发现,不论是哪一种类型的通信信号,其功率谱都表明了它们在频谱上的显著差异,可以从频谱的形态和谱峰的数量上有效地识别出两种不同的通信信号㊂单谱峰信号的频率分布非常窄,呈现出一种平滑的特征㊂但是,多谱峰信号和单谱峰之间存在着明显的差异,它们的频谱变化极为剧烈㊂2.2㊀信号平方谱㊀㊀信号平方谱指一种用来测量信号功率的技术㊂信号平方谱通过对信号的平方运算来得到它的频谱㊂随着信号的平方运算,它的平均值也会变得更高,这使得人们更容易将视线聚焦到频谱最显著的部分,而忽略了它最接近0的地方㊂经过深入研究,人们发现,信号平方谱能够准确地描述调制信号在倍频处理之后的频谱功率分布情况㊂通过比较信号功率谱和信号平方谱,相关研究人员可以清楚地看出它们的差异㊂随着技术的发展,越来越多的复杂通信信号可以被准确地识别出来,而这一过程的成功取决于如何运用信号平方谱来提取这些信息㊂当BPSK和DSB信号经过平方谱倍频调制处理后,会产生显著的单频特性,从而使得它们的信号更加清晰㊂这也是将BPSK 和DSB信号与其他信号区分开来的关键因素㊂PSK 和SSB信号缺乏单频分量的显著特征,因此无法被检测到㊂FSK信号经过倍频处理后,其调制指数可以实现翻倍,然而,其调制指数较低,因此无法在信号功率谱中得到充分的反映㊂通过信号平方谱,相关研究人员可以轻松识别出FSK信号㊂MSK信号经过倍频处理后,其调制指数变成了1[2]㊂2.3㊀信号四次方谱㊀㊀经过对信号平方谱的深入研究,人们可以更加清楚地理解信号四次方谱,它是一种将信号经过四次方运算后得到的功率谱㊂因此,相关研究人员首先需要对信号进行平方谱分析,其次根据分析结果推断出它的功率谱,最终再次运用平方谱来确定它的频谱特性㊂信号四次方谱技术可以有效地区分Mɤ4的信号以及M>4的信号㊂此外,它还可以用来识别OQPSK和频率调制信号的特征㊂经过四次方谱处理,相关研究人员能够清晰地看到各种通信信号的特点,更好地识别出各种不同的通信信号㊂经过信号四次方谱分析,QPSK和OQPSK在二倍载频处表现出明显的单频特性,而8PSK则完全没有,这一点为研究人员提供了一个有效的识别不同类型通信信号的重要依据㊂利用这一独特的特性,相关研究人员能够准确地识别出不同的通信信号,从而更好地选择最佳的调制模式㊂调制信号可以有效地提升信号传输的效率,从而确保信号的安全接收和传输[3]㊂2.4㊀信号包络谱㊀㊀信号包络谱是一种技术,它将两个独立的通信信道进行了加密处理,并为它们设置了一个特定的编码序列㊂这样,相关研究人员就能够更好地识别它们之间的差异㊂尽管安全性有了显著提升,但是在检测这两种通信信号时仍然存在一定的挑战㊂由于传统的检测技术无法有效地识别出两种信号之间的差异,因此,相关研究人员必须借助于信号包络谱的精准分析,以便准确地识别出它们之间的差异,并且根据不同的调制方式做出最佳的选择㊂然而,在实际的通信领域,信号包络谱被广泛用于识别OQPSK和QPSK 之间的差异㊂由于PSK信号通过滚降成形技术实现了调制,使其包络结构能够清晰地反映它的速度变化情况,从而使得相关研究人员可以利用它将两种信号区分开㊂经过仔细观察,OQPSK信号的包络谱呈现非常明显的速率谱线,而QPSK信号的包络谱则没有这种特征㊂这表明,两种信号之间存在着显著的差异㊂利用这一独特的特性,相关研究人员能够更加准确地识别出两种不同的信号㊂由于OQPSK信号Q路比I路延迟了1/2码元,从而导致包络变得更加紧凑,使得相关研究人员无法清晰地观察到明显的符号速率谱线㊂QPSK信号的特征与传统的信号有很大的差异,通过观察它的信号包络图,相关研究人员能够清晰地发现它的符号频率[4]㊂3 分类特征参数的确定㊀㊀要实现卫星通信中常见的调制方式的自动识别,必须先确定相关的特征参数,以便进行有效的分析㊂为了更好地理解和掌握各种信号的特性,相关研究人员首先必须将它们划分为不同的类别,并研究它们使用的调制技术㊂通过深入研究,相关研究人员可以更好地理解各种不同类型通信信号的调制特征,并且可以发现它们之间存在着显著的差异㊂基于对这些数据的深入分析,相关研究人员可以更准确地识别通信信号的调制方式,从而提高识别的准确性㊂通过观察它的表面特征,研究人员可以决定使用单频偏移值或者仅使用单频分量来进行检测㊂3.1㊀单频分量偏移值检测㊀㊀为了检测出信号的单频分量偏移值,研究人员必须通过比较单频分量和载波频率的差值来获得更准确的结果㊂为了确定两个数据之间的差异,相关研究人员需要收集相关的信息并建立数据模型,并通过使用公式计算,更精确地测量信号的偏移量,从而评估信号的稳定性㊂因此,为了确保卫星通信的高效运作,必须有效地采集和处理卫星发出的信号㊂3.2㊀单频分量检测㊀㊀通过单频分量检测,可以准确地确定信号谱的特征,包括最显著的特征和两条谱线之间的比例㊂单频谱线在这一信号谱线中显得格外突出,它是区分不同类型通信信号的关键特征㊂如果线谱的强度超过了一个特定的阈值,那么就能够断定这个区域存在一个独立的频率成分[5]㊂4㊀识别方法与操作流程㊀㊀为确定卫星通信的最佳调制方式,收集卫星信号的数据显得尤为重要㊂因此,研究人员需要采用专门的波谱收集技术,对相关信息进行精确的收集,并利用数学建模技术,从中抽取单频分量偏移值和单频分量,以此确定最佳的卫星信号调制方式㊂目前,许多研究人员仍然使用传统的信息收集设备来收集信息㊂随着科技的发展,目前的卫星传输方式已经远远落后于时代的发展,因此,我国必须加强对信息收集㊁信号处理等设备的投入,以确保更准确地识别卫星通信,并且确保其可靠性㊂5㊀结语㊀㊀在当今复杂的通信环境中,能够准确识别出各类信号的关键在于它们各自的独特性,而这些特征正是有效区分各类信号的基础㊂随着科技的飞速发展,卫星通信技术已经被广泛应用于各行各业,它不仅改变了人们的生活方式,而且还大大提升了人们的生活质量㊂尽管通信信号在实际应用中取得了一定的成效,但仍然存在一些挑战,这些挑战阻碍了信号的接收和传输㊂在当前的环境下,文章分析了常见的频谱特征,并使用适当的公式来确定分类的参数,提供了一种简单易懂的方法,并将它应用于实际的操作中㊂通过实验,笔者发现,采用卫星通信常用的调制方式,可以大大减少烦琐的操作,节省时间和资金㊂参考文献[1]李亚蕊,曹玉玲,冀璐.卫星通信常用调制方式的自动识别[J].中国环境科技学报道,2020(5):70-73. [2]冷明祥,赵俊,唐晓东,等.卫星通信常用调制方式的自动识别[J].天津大学学报(社会科学版), 2021(2):7-9.[3]李亚男,曹继龙,张智杨.卫星通信常用调制方式的自动识别[J].中国科技学报道,2020(5):10-12. [4]程思橦,杨永才,蒋思恒,等.卫星通信常用调制方式的自动识别[J].北京科技大学学报(社会科学版),2021(2):14-16.[5]耿浩渺,曹玲,秦璐.卫星通信常用调制方式的自动识别[J].中国科技学报道,2021(5):78-80.(编辑㊀王雪芬)Automatic identification of common modulation modes in satellite communicationYe Yilong1Peng Chunrong21.The54th Research Institute of CETC Shijiazhuang050081 China2.Unit61655of the People s Liberation Army Chongqing400000 ChinaAbstract With the development of times Chinese space satellite communication technology has made a great breakthrough and has become one of the world s most competitive industries.There are many modulation modes in satellite communication but there are a series of problems in practical application.This paper presents a new scheme for automatic recognition of common modulation modes in satellite communication.Based on the spectrum characteristics of the signal the signal power spectrum the signal square spectrum the signal fourth spectrum and the signal envelope spectrum are analyzed and a new type of classification characteristic parameters are proposed. Finally the recognition method and the operation process are summarized.This scheme can be used for automatic recognition of common modulation modes in satellite communication.Key words satellite communication modulation mode automatic recognition。
卫星通信中的调制与信噪比分析研究
卫星通信中的调制与信噪比分析研究随着我国通信技术发展的不断进步，“信息高速公路”已经不再是一个空洞的口号。
卫星通信是目前国际上最适合发展于地域广、地形变化多、信息传输距离远的广域移动通信体系，也是目前世界上唯一可以实现全球性通信覆盖的通信技术。
卫星通信中的调制与信噪比分析研究是保证通信质量的关键技术之一。
一、调制技术简介调制是指通过改变载波的频率、振幅、相位或它们的组合，来改变基带信息信号的某些参数，从而实现信号在载波上的传送。
调制技术是卫星通信中的核心技术，其可靠性和灵活性直接影响通信质量。
1.1 调制方式调制方式包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、振幅键控（ASK）、正交振幅调制（OQPSK）等多种。
不同的调制方式适用于不同的通信场景和传输距离。
例如，对于大功率卫星通信用户，ASk调制可提供高效率的传输；而PSK调制则适用于数据传输距离远、要求高抗干扰性的环境。
1.2 调制参数调制参数包括调制波形、调制深度、调制频率等。
调制波形是指在调制信号中所采用的波形；调制深度是指载波振幅受到调制信号影响的程度，通常以百分比表示；调制频率是指载波频率和调制信号频率之间的差值。
二、信噪比分析信噪比是指有用信号与噪声信号的比值，是衡量通信质量的重要指标。
卫星通信环境相对于地面通信环境来说更加恶劣，存在着较强的干扰与噪声。
因此在卫星通信中，信噪比的计算和分析更是至关重要的。
2.1 信噪比计算由于卫星通信信道是非线性时变的，因此计算信噪比时需要将信道视为线性时不变的信道，以方便计算。
在信道误差模型中，带宽B、发射功率P、接收天线面积A、系统温度T、前端增益G等参数都是影响信噪比计算的重要因素。
2.2 信噪比分析通过对信噪比的分析，可以评估卫星通信系统的性能和容量，为卫星通信手段的优化提供依据。
同时，利用信噪比分析的结果，可为通信网络的规划和设计提供重要的参考依据。
三、结尾在卫星通信中的调制与信噪比分析研究中，我们介绍了调制技术的基本原理、调制方式、调制参数等内容，并进行了信噪比的计算和分析。
无线通信网络中常用的调制技术
无线通信网络中常用的调制技术随着科技的不断发展，无线通信技术得到了广泛应用，其在物联网、智能家居、移动通信、卫星通信等领域中起到了重要的作用。
而无线通信技术作为信息传输的核心技术之一，通常需要将待传输的信息进行调制处理，以便将其在无线信道中传输。
本文将介绍在无线通信网络中常用的调制技术。
ASK调制技术ASK即幅度调制（Amplitude Shift Keying）技术，是一种基础的数字调制技术，它将基带信号转换为调制信号，将数字信号与载波信号的幅度关联起来进行传输。
ASK调制的优势在于其实现简单，对调制信号的幅度要求不高，但也存在容易受噪声影响导致误码率较高等问题。
PSK调制技术PSK即相位调制（Phase Shift Keying）技术，也是一种基础的数字调制技术，与ASK调制相比，其将待传输的信息与载波信号的相位关联起来进行传输。
PSK调制技术对于相位的准确性要求较高，其受噪声影响较小，误码率相对较低，因此其在高速数字通信中得到了广泛应用。
QAM调制技术QAM即正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation）技术，是将ASK与PSK技术相结合的数字调制技术。
QAM技术将待传输信息分别进行二进制ASK和PSK调制后合并，再与正交载波信号进行叠加，从而形成具有多维度的载波波形。
由于QAM技术承载更多数字信息，其数据传输速率更高，但相对的，QAM技术受多径干扰的影响较大。
OFDM调制技术OFDM即正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术，是无线通信网络中常用的调制技术之一。
OFDM技术将传输的带宽分成多个公共的子通道，在各个子通道上实现调制传输。
由于OFDM技术能适应不同频段带宽的需要，因此其在现代宽带无线通信标准中应用广泛。
总结除了上述几种常用的调制技术外，还有其他诸如FSK、MSK 等调制技术。
在选择调制技术时，需根据应用场景的特点和要求进行选择。
第二章卫星通信体制
数字卫星通信中对所采用的调制解调技 术的一般要求是：具有较高的功率利用率和 频带利用率。通常一种调制技术不能同时达 到最高的功率利用率和频带利用率，而需要 根据实际要求进行折衷。
• 一个卫星通信的体制，主要包括多路复用 方式、调制解调方式、编码方式、多址联 接方式以及信道分配与交换制度等。
• 多路复用
★单路制--SCPC ★群路制—MCPC（模拟：FDM；数字：TDM）
• 调制解调——BPSK、QPSK、OQPSK等 • 编码方式——主要采用波形编码，常用的是
64kb/s的PCM和32kb/s的ADPCM
• 多址技术
• 在卫星通信中的信号分割和识别是以 载波的频率、出现的时间或空间位置为 参量实现的，归纳起来可分为频分多址 （FDMA）、时分多址（TDMA）、 码分多址（CDMA）和空分多址 （SDMA）以及它们的组合方式。
• 频分多址访问（FDMA）方式是卫星 通信多址技术中的一种比较简单的多址访 问方式。在FDMA中是以频率来进行分割 的，其在时间和空间上无法分开，故此不 同的信道占用不同的频段，互不重叠。
由于电波主要是在自由空间传播（只有部分穿过大 气层）信道参数比较稳定，信道的主要干扰就是加性高斯 白噪声，所以是恒参信道。在恒参信道中，采用PSK方式 可获得最佳接收性能，且能有效的利用卫星频带。
调制与解调
• 模拟制的频率调制与解调 ★调频 ★ FM调制器 ★ FM解调器
• 数字制中的相位调制与解调 ★BPSK的基本概念 ★BPSK调制器与解调器
FDM/FM/FDMA • 1. 频分复用：
卫星通信中的信号处理技术
卫星通信中的信号处理技术在当今高度信息化的时代，卫星通信作为一种重要的通信手段，为全球范围内的信息传输提供了可靠的支持。
从广播电视的转播到移动电话的通信，从气象预报的数据传输到军事领域的指挥控制，卫星通信的应用无处不在。
而在这背后，信号处理技术发挥着至关重要的作用，它就像是卫星通信系统的“大脑”，负责对信号进行接收、处理、传输和优化，以确保信息的准确、快速和可靠传递。
卫星通信系统的工作原理可以简单地理解为：地面站发送的信号通过上行链路传输到卫星，卫星对信号进行处理和放大后，再通过下行链路将信号传输到目标地面站或用户终端。
在这个过程中，信号会受到多种因素的影响，如信号衰减、噪声干扰、多径传播等。
为了克服这些问题，提高通信质量和效率，需要采用一系列先进的信号处理技术。
其中，调制解调技术是卫星通信中最基本的信号处理技术之一。
调制的目的是将原始的数字或模拟信号加载到高频载波上，以便于信号的传输。
常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
而解调则是调制的逆过程，它将接收到的已调信号还原为原始的信息信号。
随着技术的不断发展，现代卫星通信中越来越多地采用了数字调制解调技术，如正交幅度调制（QAM）、相移键控（PSK）等，这些技术具有更高的频谱利用率和更好的抗干扰性能。
纠错编码技术也是卫星通信中不可或缺的一部分。
由于信号在传输过程中会受到噪声和干扰的影响，可能会导致数据的错误。
纠错编码通过在发送端对原始数据添加冗余信息，在接收端根据这些冗余信息对错误进行检测和纠正，从而提高数据传输的可靠性。
常见的纠错编码方式有卷积码、Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC 码）等。
例如，LDPC 码具有接近香农极限的性能，在卫星通信中得到了广泛的应用。
卫星通信中的信号同步技术同样至关重要。
信号同步包括载波同步、位同步和帧同步等。
载波同步是指接收端产生与发送端载波频率和相位相同的本地载波，以便正确地解调出信息信号。
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FM的非相干解调示意图
17
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
2) 非相干 解调
Sd (t) A c K f m(t) sin ct K f m( )d
18
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
2) 非相干 解调
Sd (t) A c K f m(t) sin ct K f m( )d
1) 基本原理
utyut
23
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
2) 调制 (1) 调相法
sk (t) Acos(0t k ) ak cos0t bk sin 0t
ak Acosk bk A sin k
➢四相调制可表示为两个正交的二进制移相键控调制信号之和。
M = 2n ，n=2。
每一种载波相位表示两个比特信息。
21
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
1) 基本原理 码元串并转换
0
1
2
3
4
5
(a) 输入基带码元
0
2
4
(b) 并行支路a码元
1
3
5
(c) 并行支路b码元
码元串/并变换
t t t
22
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
ak cos0t bk sin 0t
ak Acosk bk A sin k
四相调制：四相绝对移相调制(QPSK)、
四相相对移相调制(QDPSK)。
20
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
1) 基本原理
sk (t) A cos(0t k )
k
2
M
(k
1),
k 1,2,M ,
13
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
1)相干解调 什么是相干解调?
SNBFM (t) Acosct [AK f m( )d ]sin ct
窄带调频：同相分量和正交分量之和。
14
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
1)相干解调
SNBFM (t) Acosct [AK f m( )d ]sin ct
包络检波
s (t )
0
S0 (t) Kd K f m(t)
t
19
2.3多进制数字相位调制
2.3.1多相调制(MPSK)的基本概念
MPSK信号的表达式：
sk (t) Acos(0t k ) k 1,2,, M
k
2
M
(k
1),
k 1,2, M , M = 2n 。
sk (t) Acos(0t k )
27
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
3) 解调
相干解调
sk (t) Acos(0t k ) ak cos0t bk sin 0t
28
2.3多进制数字相位调制
2.3.3 参差OQPSK调制
图2.14 OQPSK调制原理框图
29
2.3多进制数字相位调制
2.3.4 /4–OQPSK调制
10
2.2 模拟调制
2.2.3 调频信号的产生
1) 直接法
out c K f m(t)
优点：可以获得较大的频偏。缺点：频率稳定度不高。
11
2.2 模拟调制
2.2.3 调频信号的产生
2)倍频法 倍频器是一个非线性器件，其输出与输入关系为：
S0 (t) aSi2 (t)
当输入信号为调频信号时
Si (t) Acosct (t)
24
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
2) 调制 (1) 调相法
a
b
25
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
2) 调制 (1) 调相法
a 路调制输出 b 路调制输出
26
2.3多进制数字相位调制
2.3.2四相绝对移相键控(QPSK)
2) 调制 (2) 相位选择法
(1)调幅的信号表达式
其中，m(t) － 调制信号。 A0 － 常数，表示叠加的直流分量 。
5
2.2 模拟调制
2.2.1 模拟调制的基本概念
2)调幅的基本原理 (2)调制模型
SAM(t)
特点：包络是变化的。
6
2.2 模拟调制
2.2.1 模拟调制的基本概念
2)调幅的基本原理 (3)频域特性
调制
7
2.2 模拟调制
S0
(t)
1 2
aA21
cos2ct
2 (t )
滤除直流分量后
S
0
(t
)
1 2
aA2
cos
2c t
2K
f
m( )d
12
2.2 模拟调制
2.2.3 调频信号的产生
2)倍频法
调制信号m(t)
积分器
载波 A cos0t
-900相移
倍频器
带通滤 波器
SNBFM (t) Acosct [AK f m( )d ]sin ct
c(t) sin ct
缺点：相干解调仅适用于NBFM信号
15
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
2)非相干 解调
out c K f m(t)
调制：建立了频率与调制信号电压之间的关系。 解调：产生输出电压正比于输入频率。
m(t) Kin
16
2.2 模拟调制
2.2.4 调频信号的解调
第二章 军事卫星通信中的 调制技术
1
本章主要内容
2.1卫星信道特性及对调制方式的要求 2.2模拟调制 2.3 多进制数字调制 2.4振幅相位联合键控 2.5 连续相位调制
2
2.1卫星信道特性及对调制方式的要求
卫星信道特性 带限 高斯 非线性
数字卫星通信系统的示意图(单向传输情况)
3
2.1卫星信道特性及对调制方式的要求
卫星通信链路对调制方式的要求 要求调制信号的波形应尽量具有等包络结构的特点。 要具有较强的抗干扰能力，以节省卫星功率。 随着通信业务量的增加，要求具有较好的频带利用率 ，以节省频带资源。
4
2.2 模拟调制
2.2.1 模拟调制的基本概念
1)模拟调制的分类： 调幅、调频、调相。 2)调幅的基本原理
2.2.2 调频的基本原理
信号表达式
特点：包络恒定，频率变化表现为载波瞬时相位变化。
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2 模拟调制
2.2.2 调频的基本原理
m f K f Am m ，称为调频指数。
9
2.2 模拟调制
2.2.2 调频的基本原理
窄带调频与宽带调频
K f
m( )d
6
SNBFM (t) Acosct [AK f m( )d ]sinct
图2.17 /4–QPSK调制解调原理框图
30
2.4振幅相位联合键控
MPSK方法存在的问题：随着M值的增加，在信 号空间中各信号点间的最小距离减小，相应的 信号判决区域也随之减小。当信号受到噪声和 干扰时，接收信号错误概率也将随之增大。因 此，多相调制方法的频带利用率提高是以牺牲 功率利用率为代价的。