移动通信第二章调制技术2.pptx
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移动通信第二章调制技术2
解：
Mj
Gp
S N
out
Ls
＝35－ （10＋3）
＝2（2 db）
2.6 多载波通信
2.6 多载波通信 一. 多载波传输系统
多载波传输首先把一个高速的数据流分解为若干个低速
的子数据流（这样每个子数据流将具有低得多的比特速率），
然后， 对每个子数据流进行符号调制（符号匹配）和滤波
cosxk +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 akcos xk
πt cosxkcos 2Tb
T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T 13T 14T 15T 16T
e-jN 1t
g*(－t)
g*(－t)
Sn, 0 g(t)
e j0t
…
Sn, k g(t)
e jkt
g(t)
Sn, N－ 1
e jN 1t
＋ sn(t) 信 道 r(t)
e - j0t
g*(－t)
…
e - jk t
e-jN 1t
g*(－t)
g*(－t)
在单载波系统中， 一次衰落或者干扰就可以导致整个传 输链路失效， 但是在多载波系统中， 某一时刻只会有少部 分的子信道会受到深衰落或干扰的影响， 因此多载波系统具 有较高的传输能力以及抗衰落和干扰能力。
2调制解调技术ppt
设MSK信号的一般形式为：
S ( t) co c t a k sd t x k kTb≤t≤(k+1)Tb
则(： c d)Tb(c d)Tb 故 即： S： (dt＝ )2cTbos或 ct2 ： fa Tdb k＝ t 41Txbk
给定两个信号cos2πfmt和cos2πfst，它们之间的相关系数
– 信息比特空间到已调信号集的映射关系：现代调制映 射规则是按某种规则将信息符号映射到比信息符号集 更大的调制信号集，即调制本身将引入调制信息序列 之间的一定约束关系。这种映射的目标有两个：
• 在统计特性上将尽可能多的信息符号映射为能量较 小的信号点
• 使不同调制信号序列之间的欧氏距离尽可能大。
– 解调设计：可划分为相干解调与非相干解调；一般情 况下相干解调比非相干解调有 3dB 的能量增益。解调 设计的基本目标只有一个，就是使信息符号接收的差 错概率最小。
MS 信 K号的一般 S(t) 表 co示 sct为 2a Tb kt： xk
式中， xk是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位
常量。令 φk = ωct+θk kTb≤t≤(k+1)Tb
式中：k
2Tb
akt
xk
为了保持相位连续， 在t=kTb时应有下式成
立： φk-1(kTb) = φk(kTb)
/ 2 0
－/ 2 －
5Tb
Tb 2Tb 3Tb 4Tb
6Tb 7Tb 8Tb 9Tb
－ 3 / 2
－ 2 － 5 / 2
－ 3
0 － 2 － 3 － 3 － 3 4 － 4
ak t
xk
– 正交展开：
MSK信号可表示为：S(t)cocst [(t)]
S ( t) co c t a k sd t x k kTb≤t≤(k+1)Tb
则(： c d)Tb(c d)Tb 故 即： S： (dt＝ )2cTbos或 ct2 ： fa Tdb k＝ t 41Txbk
给定两个信号cos2πfmt和cos2πfst，它们之间的相关系数
– 信息比特空间到已调信号集的映射关系：现代调制映 射规则是按某种规则将信息符号映射到比信息符号集 更大的调制信号集，即调制本身将引入调制信息序列 之间的一定约束关系。这种映射的目标有两个：
• 在统计特性上将尽可能多的信息符号映射为能量较 小的信号点
• 使不同调制信号序列之间的欧氏距离尽可能大。
– 解调设计：可划分为相干解调与非相干解调；一般情 况下相干解调比非相干解调有 3dB 的能量增益。解调 设计的基本目标只有一个，就是使信息符号接收的差 错概率最小。
MS 信 K号的一般 S(t) 表 co示 sct为 2a Tb kt： xk
式中， xk是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位
常量。令 φk = ωct+θk kTb≤t≤(k+1)Tb
式中：k
2Tb
akt
xk
为了保持相位连续， 在t=kTb时应有下式成
立： φk-1(kTb) = φk(kTb)
/ 2 0
－/ 2 －
5Tb
Tb 2Tb 3Tb 4Tb
6Tb 7Tb 8Tb 9Tb
－ 3 / 2
－ 2 － 5 / 2
－ 3
0 － 2 － 3 － 3 － 3 4 － 4
ak t
xk
– 正交展开：
MSK信号可表示为：S(t)cocst [(t)]
移动通信原理与工程02
1 16 fs[G (ff2)2G (ff2)2]
1 16 fs2G (0)2[(ff2)(ff2)] (2.4)
第二章 移动通信中的调制技术
第一、二项表示FSK信号功率谱的一部分由g(t)的功率谱从0搬 移到f1，并在f1处有载频分量；第三、四项表示FSK信号功率谱 的另一部分由g(t)的功率谱从0搬移到f2，并在f2处有载频分量。 FSK信号的功率谱如图2.2所示。可以看到，如果（f2-f1）小于 fs(fs＝1/Ts)，则功率谱将会变为单峰。FSK信号的带宽约为
Ps( f )
f2－ f1
f0 =（f1+f2） 2
o
f1－ fs f1
f0
f2
f2＋ fs
Bf2f1 2fs
图2.2 FSK信号的功率谱
第二章 移动通信中的调制技术
2.2FSK信号的解调方法 FSK信号的解调方法有包络检波法、相干解调法和非相干解 调法等。相位连续时可以采用鉴频器解调。包络检波法是收 端采用两个带通滤波器，其中心频率分别为f1和f2，其输出经 过包络检波。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之 则判为“0”。非相干解调时，输入信号分别经过对cosω1t和 cosω2t匹配的两个匹配滤波器，其输出再经过包络检波和比 较判决。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之则判 为“0”。相干解调的原理框图如图2.3。
第二章 移动通信中的调制技术
载波f1
s
eo(t)
载波f2 s(t)
(a) 2FSK信号的产 生方法
数据 波形
1
0
0
1
f1
f2
f2
f1
(b) 2FSK信号 波形
图2.1 2FSK信号的产生方法和波形
1 16 fs2G (0)2[(ff2)(ff2)] (2.4)
第二章 移动通信中的调制技术
第一、二项表示FSK信号功率谱的一部分由g(t)的功率谱从0搬 移到f1，并在f1处有载频分量；第三、四项表示FSK信号功率谱 的另一部分由g(t)的功率谱从0搬移到f2，并在f2处有载频分量。 FSK信号的功率谱如图2.2所示。可以看到，如果（f2-f1）小于 fs(fs＝1/Ts)，则功率谱将会变为单峰。FSK信号的带宽约为
Ps( f )
f2－ f1
f0 =（f1+f2） 2
o
f1－ fs f1
f0
f2
f2＋ fs
Bf2f1 2fs
图2.2 FSK信号的功率谱
第二章 移动通信中的调制技术
2.2FSK信号的解调方法 FSK信号的解调方法有包络检波法、相干解调法和非相干解 调法等。相位连续时可以采用鉴频器解调。包络检波法是收 端采用两个带通滤波器，其中心频率分别为f1和f2，其输出经 过包络检波。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之 则判为“0”。非相干解调时，输入信号分别经过对cosω1t和 cosω2t匹配的两个匹配滤波器，其输出再经过包络检波和比 较判决。如果f1支路的包络强于f2支路，则判为“1”；反之则判 为“0”。相干解调的原理框图如图2.3。
第二章 移动通信中的调制技术
载波f1
s
eo(t)
载波f2 s(t)
(a) 2FSK信号的产 生方法
数据 波形
1
0
0
1
f1
f2
f2
f1
(b) 2FSK信号 波形
图2.1 2FSK信号的产生方法和波形
移动通信调制技术
= (a 0 a1 )
3 k 2 ( a a ) + (a1 a 2 ) + 2 3 2 + (a k 1 a k ) 2 2 2
k ak
0 0
1 0
2 2
3 1
4 3
5 3
1 1 1
1 1
k
第二章 移动通信中的调制技术
这里的φ k不是每个码元相位变化的终了值，而是线性变 化的截距 由式（2.5）知 a S MSK = cos[ c t k (0)] （2.11） 2Ts
第二章 移动通信中的调制技术
图2.4 MSK的相位网格图
第二章 移动通信中的调制技术
（4）MSK调制器
图2.5 MSK调制器原理框图
第二章 移动通信中的调制技术
MSK调制器的工作过程为： ①对输入二进制数据信号进行差分编码 ②经串/并转换，分成相互交错一个码元宽度的两路信号Ik和Qk ③用加权函数cos (πt/2Ts)和sin (πt/2Ts)分别对两路数据信号Ik 和Qk进行加权 ④加权后的两路信号再分别对正交载波cosωct和sinωct进行调制 ⑤将所得到的两路已调信号相加，通过带通滤波器，就得到MSK 信号 MSK解调，可用相干、非相干两种方式 (5) MSK信号特点 ①已调信号振幅是恒定的。 ②信号频率偏移严格符合±1/4Ts，相位调制指数h＝1/2 ③以载波相位为基准的信号相位，在一个码元期间内准确地 按线性变化±π/2
Ps ( f ) （f1 +f2 ） f0 = 2 f2 － f1
o
f1 － fs
f1
f0
f2
f2 ＋ fs
B f 2 f1 2 f s
某通信调制技术教材ppt(162张)
4
6、 模拟移动通信的调制解调—调频信号
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct )
Uc：载波的振幅；
c：载波的角频率； ： 载波初始相位。
调频和调相信号可以写成如下形式：
u(t) Uc cos(ct (t))
(t)：载波的瞬时相位。
(2 1)
(2 2)
5
（1）调频信号的形式
频率调制：瞬时角频率是调制信号的线性函数
J2 (mf )sin[(c 2)t] J2 (mf )sin[(c 2)t]
}
(2 9)
Jk (mf
)
j0
(1) j (mf j!(k
2)2 jk j)!
(2 10)
Jk(mf)：k阶第一类贝塞尔函数。
8
（2）FM信号的频谱（mf=2)
振幅
Uc
2B=2(mf+1)
Uc/2
J1(mf) J1(mf)
设调制信号为 um (t)
则调频信号的瞬时角频率与输入信号的关系为：
d (t )
dt
kf
um (t)
或
t
(t) 0 k f um ( )d
kf为调制灵敏度。
(2 3) (2 4)
6
调频信号的形式为
t
uFM (t) Uc cos[ct k f 0 um ( )d ]
若假设 um (t) Um cos t
4、对调制的要求：
已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄
已调信号频谱副瓣的幅度要低，辐射到相邻频道 的功率就小。
经调制解调后的输出信噪比(S/N)较大或误码率较
低。
3
5、调制解调技术的主要内容： ➢ 调制的原理。 ➢ 已调信号的产生方法及其频谱特性。 ➢ 解调的原理和实现方法。 ➢ 解调后的信噪比或误码率性能。
6、 模拟移动通信的调制解调—调频信号
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct )
Uc：载波的振幅；
c：载波的角频率； ： 载波初始相位。
调频和调相信号可以写成如下形式：
u(t) Uc cos(ct (t))
(t)：载波的瞬时相位。
(2 1)
(2 2)
5
（1）调频信号的形式
频率调制：瞬时角频率是调制信号的线性函数
J2 (mf )sin[(c 2)t] J2 (mf )sin[(c 2)t]
}
(2 9)
Jk (mf
)
j0
(1) j (mf j!(k
2)2 jk j)!
(2 10)
Jk(mf)：k阶第一类贝塞尔函数。
8
（2）FM信号的频谱（mf=2)
振幅
Uc
2B=2(mf+1)
Uc/2
J1(mf) J1(mf)
设调制信号为 um (t)
则调频信号的瞬时角频率与输入信号的关系为：
d (t )
dt
kf
um (t)
或
t
(t) 0 k f um ( )d
kf为调制灵敏度。
(2 3) (2 4)
6
调频信号的形式为
t
uFM (t) Uc cos[ct k f 0 um ( )d ]
若假设 um (t) Um cos t
4、对调制的要求：
已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄
已调信号频谱副瓣的幅度要低，辐射到相邻频道 的功率就小。
经调制解调后的输出信噪比(S/N)较大或误码率较
低。
3
5、调制解调技术的主要内容： ➢ 调制的原理。 ➢ 已调信号的产生方法及其频谱特性。 ➢ 解调的原理和实现方法。 ➢ 解调后的信噪比或误码率性能。
移动通信调制技术58页PPT
移动通信调制技术
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60—左
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60—左
第二章无线通信中的调制技术与
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第二章无线通信中的调制技术与
调幅方式 （续）
n 在接收端可以把调制信号解调出来，也 就是把高频信号的幅度解读出来就可以 得到调制信号了
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第二章无线通信中的调制技术与
调幅波的调制过程
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第二章无线通信中的调制技术与
调幅波的形成
•
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第二章无线通信中的调制技术与
n 数字调制就是用数字信号调制载波的不同参量 (模拟调制就是用模拟信号调制载波)。
n 数字信号的优点： 处理速度的提高（适合机器处理）； 灵活性高，能适应各种业务要求； 抗干扰性能得到加强，无噪声积累； 容易加密，保密性强； 设备便于集成化、微型化
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第二章无线通信中的调制技术与
移动通信的数字调制和解调器 技术的要求
什么是调制？
n 调制就是对信号源的信息进行处理，使 其变为适合于信道传输的形式的过程。
n 基带信号(调制信号) n 载波 n 已调信号
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第二章无线通信中的调制技术与
调制 vs. 解调
n 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；
n （1）在信道衰落条件下，误码率要尽可能低；
（2）发射频谱窄，对相邻信道干扰小；
（3）高效率的解调，以降低移动台功耗，进 一步缩小体积和成本；
（5）能提供较高的传输速率；
n 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。
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第二章无线通信中的调制技术与
调制在无线通信的作用
n 频谱搬移：将调制信号转换成适合于传 播的已调信号；
移动通信第二章-调制技术
详细描述
调频调制技术利用载波的频率变化来携带信息。在调频中，信息信号被调制到一个高频载波上，载波的频率随信 息信号的变化而线性变化。调频信号具有抗干扰能力强、失真小、噪声不积累等优点，广泛应用于广播、电视、 通信等领域。
调相（PM）
总结词
调相是一种调制方式，通过改变载波的相位来传递信息。
详细描述
调相调制技术利用载波相位的改变来携带信息。在调相中，信息信号被调制到一 个高频载波上，载波的相位随信息信号的变化而变化。调相信号具有抗干扰能力 强、失真小等优点，但调相解调较为复杂，在实际应用中不如调频广泛。
有助于解决频谱资源紧张的问题，提高无线通信系统的性能。
THANKS
感谢观看
移动通信第二章-调制技术
• 调制技术概述 • 常见调制技术 • 高级调制技术 • 调制技术的性能比较 • 调制技术的发展趋势
01
调制技术概述
调制技术的定义
调制技术
是将信息信号转换为适合传输的载波信号的过程，即将信息信号调 制到载波信号上。
调制技术的作用
通过调制技术，可以将信息信号转换为适合传输的载波信号，实现 信息的传输和通信。
杂，在实际应用中不如单纯的调频广泛。
调频调相调频（FM/PM/FM）
要点一
总结词
要点二
详细描述
调频调相调频是一种结合了多次调频和调相技术的复杂调 制方式，通过多次改变载波的频率和相位来传递信息。
调频调相调频调制技术利用多次载波频率和相位的变化来 携带信息。在调频调相调频中，信息信号被调制到一个高 频载波上，载波的频率和相位都随信息信号的变化而变化 。这种调制方式具有极高的抗干扰能力和失真性能，但调 制和解调过程非常复杂，需要高精度的设备和算法支持， 因此在实际应用中并不常见。
调频调制技术利用载波的频率变化来携带信息。在调频中，信息信号被调制到一个高频载波上，载波的频率随信 息信号的变化而线性变化。调频信号具有抗干扰能力强、失真小、噪声不积累等优点，广泛应用于广播、电视、 通信等领域。
调相（PM）
总结词
调相是一种调制方式，通过改变载波的相位来传递信息。
详细描述
调相调制技术利用载波相位的改变来携带信息。在调相中，信息信号被调制到一 个高频载波上，载波的相位随信息信号的变化而变化。调相信号具有抗干扰能力 强、失真小等优点，但调相解调较为复杂，在实际应用中不如调频广泛。
有助于解决频谱资源紧张的问题，提高无线通信系统的性能。
THANKS
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移动通信第二章-调制技术
• 调制技术概述 • 常见调制技术 • 高级调制技术 • 调制技术的性能比较 • 调制技术的发展趋势
01
调制技术概述
调制技术的定义
调制技术
是将信息信号转换为适合传输的载波信号的过程，即将信息信号调 制到载波信号上。
调制技术的作用
通过调制技术，可以将信息信号转换为适合传输的载波信号，实现 信息的传输和通信。
杂，在实际应用中不如单纯的调频广泛。
调频调相调频（FM/PM/FM）
要点一
总结词
要点二
详细描述
调频调相调频是一种结合了多次调频和调相技术的复杂调 制方式，通过多次改变载波的频率和相位来传递信息。
调频调相调频调制技术利用多次载波频率和相位的变化来 携带信息。在调频调相调频中，信息信号被调制到一个高 频载波上，载波的频率和相位都随信息信号的变化而变化 。这种调制方式具有极高的抗干扰能力和失真性能，但调 制和解调过程非常复杂，需要高精度的设备和算法支持， 因此在实际应用中并不常见。
第2章 调制解调 数字移动通信课件
n
bn bn
1 0 0 1
an 1 a n 1
an 1 a n 1
27
2013-7-3
令g(t)的频谱为G(ω), an取+1和-1的概率相等， 则s(t)的
功率谱表达式为
1 2 Ps ( f ) f s G ( f f1 ) G ( f f1 ) 2 16 1 2 2 f s G (0) ( f f1 ) ( f f1 ) 16 1 2 2 f s G( f f2 ) ( f f2 ) 16 1 2 2 f s G (0) ( f f 2 ) ( f f 2 ) 16
cos(1t 1 )
an 1 a n 1
+1 输出频率为f1的正弦波； -1输出频率为f2的正弦波。 令g(t)为宽度Ts的矩形脉冲，则s(t)可表示为
s(t ) bn g (t nTs ) cos(1t 1 ) bn g (t nTs ) cos(2t 2 )
第2章 调制解调
第2章 调制解调
2013-7-3
1
第2章 调制解调
2.1 概 述 2.2 数字频率调制 2.2.1 移频键控调制(FSK) 2.2.2 最小移频键控(MSK) 2.2.3 高斯滤波的最小移频键控(GMSK) 2.2.4 高斯滤波的移频键控(GFSK) 2.3 数字相位调制 2.3.1 移相键控调制(PSK:Phase Shift Keying) 2.3.2 四相相移键控调制(QPSK)和交错四相相移键控调制(OQPSK) 2.3.3 π/4-DQPSK(正交差分相移键控)调制: 2.4 正交振幅调制(QAM) 2.5 扩展频谱调制
bn bn
1 0 0 1
an 1 a n 1
an 1 a n 1
27
2013-7-3
令g(t)的频谱为G(ω), an取+1和-1的概率相等， 则s(t)的
功率谱表达式为
1 2 Ps ( f ) f s G ( f f1 ) G ( f f1 ) 2 16 1 2 2 f s G (0) ( f f1 ) ( f f1 ) 16 1 2 2 f s G( f f2 ) ( f f2 ) 16 1 2 2 f s G (0) ( f f 2 ) ( f f 2 ) 16
cos(1t 1 )
an 1 a n 1
+1 输出频率为f1的正弦波； -1输出频率为f2的正弦波。 令g(t)为宽度Ts的矩形脉冲，则s(t)可表示为
s(t ) bn g (t nTs ) cos(1t 1 ) bn g (t nTs ) cos(2t 2 )
第2章 调制解调
第2章 调制解调
2013-7-3
1
第2章 调制解调
2.1 概 述 2.2 数字频率调制 2.2.1 移频键控调制(FSK) 2.2.2 最小移频键控(MSK) 2.2.3 高斯滤波的最小移频键控(GMSK) 2.2.4 高斯滤波的移频键控(GFSK) 2.3 数字相位调制 2.3.1 移相键控调制(PSK:Phase Shift Keying) 2.3.2 四相相移键控调制(QPSK)和交错四相相移键控调制(OQPSK) 2.3.3 π/4-DQPSK(正交差分相移键控)调制: 2.4 正交振幅调制(QAM) 2.5 扩展频谱调制
移动通信 第2章调制解调
3 2
m2f
U
2 c
/
2
N0Fm
因为输入信噪比为：
(2 - 19)
Sin N in
1 2
U
2 c
N0 2B
U
2 c
/
2
N0 2(m f 1)Fm
1
U
2 c
/
2
2(m f 1) N0Fm
2
(2 - 20)
第2讲 调制解调（上）
经过鉴频器解调后，信噪比的增益为：
G
Sout / Nout Sin / Nin
s(t)
cos(1t cos(2t
1) 2 )
an 1 an 1
(2 - 23)
第2讲 调制解调（上）
令g(t)为宽度Ts的矩形脉冲且
1 bn 0
0 bn 1
则s(t)可表示为 ：
an 1 an 1 an 1 an 1
s(t) bng(t nTs )cos(1t 1) bng(t nTs )cos(2t 2)
n
n
(2 - 24)
第2讲 调制解调（上）
令g(t)的频谱为G(ω), an取+1和-1的概率相等， 则 s(t)的功率谱表达式为：
Ps( f
)
1 16
fs
G( f
f1) 2
G( f
f1 ) 2
1 16
f
2 s
G(0) 2 (
f
f1) (
f
f1)
1 16
fs
G(
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第二章 调制技术
目录
一. 什么是调制、解调？ 二. 调制的目的是什么？ 三. 调制的分类 四. 线性调制与解调 五. 恒定包络（连续相位）调制 六. （书2.5节）扩频通信 七. （书2.6节）多载波通信
调制、解调技术
调制、解调技术
一. 什么是调制、解调？
使高频信号的某个参数（如幅度、频率和相 位）随基带信号发生相应的变化，以此方法携带 基带信号的信息。
调制、解调技术
四. 线性调制与解调
1. 相移键控调制（PSK）
设输入信号：{an}，an=±1，n=-∞,∞ 则PSK的信号形式为：
st
A
cos c t A cos
c
t
，a
，a
n n
1 1
调制、解调技术
a 调制
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 误比特率
相干解调： Pe 1 erfc r 2
2. 已调信号的频谱旁瓣小，避免对邻道的干扰。 3. 抗衰落性能好，误码率尽可能低。 4. 同频复用的距离小。 5. 能高效率解调，降低移动台功耗。 6. 电路易于实现。
调制、解调技术
三. 调制的分类
模拟调制：AM、FM、PM 数字调制：ASK、FSK、PSK 实际应用中的数字调制技术分为两类：
线性调制：PSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、 π/4-DQPSK等
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
调制、解调技术
a 调制
cos xk
akcos xk
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 与FSK比较 1）频率利用高 2）误码率低 3）有自同步性能
调制、解调技术
3. 高斯最小频移键控（GMSK） a 调制
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
4. 高斯滤波的频移键控（GFSK） a 调制
sk t cos(ct k )
coskcosct sinksinct Ukcosct Vksinct
调制、解调技术
调制、解调技术
b 解调 1) 基带差分检测
解码：
调制、解调技术
2) 中频差分检测
调制、解调技术
3) 鉴频器检测
调制、解调技术
4. QAM调制 是二进制的PSK、四进制QPSK调制的进一
恒定包络（连续相位）调制：MSK、GMSK、 GFSK等
调制、解调技术
以上两种调制的优缺点：
线性调制（一般不等幅）：
优点：频带利用率高 缺点：要求通信设备从频率变换道放大和发射保
持充分的线性，所以设备复杂、成本高
恒定包络（连续相位）调制（等幅）：
优点：可使用功率高的C类放大器 缺点：频谱利用率低
b 应用 数字无绳电话系统CT2、DECT等。
2.5 扩频通信
一. 概述 1. 扩频
2.5 扩频通信
把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。
2. 扩频通信与常规的窄带通信方式的区别：
步推广，通过相位和振幅的联合控制。
调制、解调技术
调制、解调技术
调制、解调技术
五. 恒定包络（连续相位）调制 1. 频移键控调制（FSK）
带宽为：B=|f2-f1|+2fs
调制、解调技术
a 调制
-1 +1
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 误比特率
Pe
1 2
erfc
r 2
调制、解调技术
xk
0 0 -2π π -3π -3π -3π 4π -4π -4π -4π 7π 7π 7π -7π -7π 9π
cosxk +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 akcos xk
3. π/4-DQPSK调制
是对QPSK的改进： 1）QPSK的相位跳变±π, π/4-DQPSK的 跳变为±3π/4，改变了频率特性。 2）QPSK只能相干解调，而π/4-DQPSK可 进行非相干解调，接收设备大大简化。
调制、解调技术
a 调制 sk t cos(ct k )
调制、解调技术
πt cosxkcos 2Tb
T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T 13T 14T 15T 16T
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
bห้องสมุดไป่ตู้
b
b
πt akcos xksin 2Tb
T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T 13T 14T 15T 16T
2. 最小频移键控调制（MSK） 是一种特殊形式的FSK，频差满足两个频率
相互正交的最小频差。
即：Δf=f2-f1=1/(2Tb) 调制指数：h f 0.5
1 / Tb
Tb为输入数据流的比特宽度。
调制、解调技术
S(t )
cos c t
2Tb
ak t
xk
cos xk
cos
2Tb
t cos c t
解调是调制的逆过程。
二. 调制的目的是什么？
使传输的模拟信号或数字信号变换成适合信 道传输的信号。
？移动通信信道的特点
调制、解调技术
移动通信信道的特点：
1. 带宽有限 2. 干扰和噪声影响大 3. 存在着多径衰落
所以对调制、解调技术的要求：
1. 调制后频带利用率高（用每Hz所传的比特数来衡 量）。
差分相干解调： Pe 1 er 2
调制、解调技术
2. 正交相移键控（QPSK）和 交错正交相移键控（OQPSK）
st Acos k cos c t－Asin k sin c t it cosc t－qt sinc t
QPSK星座图
调制、解调技术
a 调制
星座图
QPSK载波相位跳变0，±π/2， ±π
ak
cos xk
sin
2Tb
t sin c t
k 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
dk -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1
ak -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 -1
OQPSK载波相位跳变0，±π/2
调制、解调技术
b 解调 采用相干解调
c 比较（2PSK、QPSK、OPSK） 1）QPSK比2PSK频带利用率高两倍
QPSK相当于两个2PSK的叠加，带宽不变， 而传输速率多1倍
2）OQPSK比QPSK的频谱旁瓣要低 3）OPSK比QPSK的抗干扰能力强
调制、解调技术
目录
一. 什么是调制、解调？ 二. 调制的目的是什么？ 三. 调制的分类 四. 线性调制与解调 五. 恒定包络（连续相位）调制 六. （书2.5节）扩频通信 七. （书2.6节）多载波通信
调制、解调技术
调制、解调技术
一. 什么是调制、解调？
使高频信号的某个参数（如幅度、频率和相 位）随基带信号发生相应的变化，以此方法携带 基带信号的信息。
调制、解调技术
四. 线性调制与解调
1. 相移键控调制（PSK）
设输入信号：{an}，an=±1，n=-∞,∞ 则PSK的信号形式为：
st
A
cos c t A cos
c
t
，a
，a
n n
1 1
调制、解调技术
a 调制
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 误比特率
相干解调： Pe 1 erfc r 2
2. 已调信号的频谱旁瓣小，避免对邻道的干扰。 3. 抗衰落性能好，误码率尽可能低。 4. 同频复用的距离小。 5. 能高效率解调，降低移动台功耗。 6. 电路易于实现。
调制、解调技术
三. 调制的分类
模拟调制：AM、FM、PM 数字调制：ASK、FSK、PSK 实际应用中的数字调制技术分为两类：
线性调制：PSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、 π/4-DQPSK等
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
调制、解调技术
a 调制
cos xk
akcos xk
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 与FSK比较 1）频率利用高 2）误码率低 3）有自同步性能
调制、解调技术
3. 高斯最小频移键控（GMSK） a 调制
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
4. 高斯滤波的频移键控（GFSK） a 调制
sk t cos(ct k )
coskcosct sinksinct Ukcosct Vksinct
调制、解调技术
调制、解调技术
b 解调 1) 基带差分检测
解码：
调制、解调技术
2) 中频差分检测
调制、解调技术
3) 鉴频器检测
调制、解调技术
4. QAM调制 是二进制的PSK、四进制QPSK调制的进一
恒定包络（连续相位）调制：MSK、GMSK、 GFSK等
调制、解调技术
以上两种调制的优缺点：
线性调制（一般不等幅）：
优点：频带利用率高 缺点：要求通信设备从频率变换道放大和发射保
持充分的线性，所以设备复杂、成本高
恒定包络（连续相位）调制（等幅）：
优点：可使用功率高的C类放大器 缺点：频谱利用率低
b 应用 数字无绳电话系统CT2、DECT等。
2.5 扩频通信
一. 概述 1. 扩频
2.5 扩频通信
把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。
2. 扩频通信与常规的窄带通信方式的区别：
步推广，通过相位和振幅的联合控制。
调制、解调技术
调制、解调技术
调制、解调技术
五. 恒定包络（连续相位）调制 1. 频移键控调制（FSK）
带宽为：B=|f2-f1|+2fs
调制、解调技术
a 调制
-1 +1
调制、解调技术
b 解调
调制、解调技术
c 误比特率
Pe
1 2
erfc
r 2
调制、解调技术
xk
0 0 -2π π -3π -3π -3π 4π -4π -4π -4π 7π 7π 7π -7π -7π 9π
cosxk +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 akcos xk
3. π/4-DQPSK调制
是对QPSK的改进： 1）QPSK的相位跳变±π, π/4-DQPSK的 跳变为±3π/4，改变了频率特性。 2）QPSK只能相干解调，而π/4-DQPSK可 进行非相干解调，接收设备大大简化。
调制、解调技术
a 调制 sk t cos(ct k )
调制、解调技术
πt cosxkcos 2Tb
T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T 13T 14T 15T 16T
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
bห้องสมุดไป่ตู้
b
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πt akcos xksin 2Tb
T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T 13T 14T 15T 16T
2. 最小频移键控调制（MSK） 是一种特殊形式的FSK，频差满足两个频率
相互正交的最小频差。
即：Δf=f2-f1=1/(2Tb) 调制指数：h f 0.5
1 / Tb
Tb为输入数据流的比特宽度。
调制、解调技术
S(t )
cos c t
2Tb
ak t
xk
cos xk
cos
2Tb
t cos c t
解调是调制的逆过程。
二. 调制的目的是什么？
使传输的模拟信号或数字信号变换成适合信 道传输的信号。
？移动通信信道的特点
调制、解调技术
移动通信信道的特点：
1. 带宽有限 2. 干扰和噪声影响大 3. 存在着多径衰落
所以对调制、解调技术的要求：
1. 调制后频带利用率高（用每Hz所传的比特数来衡 量）。
差分相干解调： Pe 1 er 2
调制、解调技术
2. 正交相移键控（QPSK）和 交错正交相移键控（OQPSK）
st Acos k cos c t－Asin k sin c t it cosc t－qt sinc t
QPSK星座图
调制、解调技术
a 调制
星座图
QPSK载波相位跳变0，±π/2， ±π
ak
cos xk
sin
2Tb
t sin c t
k 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
dk -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1
ak -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 -1
OQPSK载波相位跳变0，±π/2
调制、解调技术
b 解调 采用相干解调
c 比较（2PSK、QPSK、OPSK） 1）QPSK比2PSK频带利用率高两倍
QPSK相当于两个2PSK的叠加，带宽不变， 而传输速率多1倍
2）OQPSK比QPSK的频谱旁瓣要低 3）OPSK比QPSK的抗干扰能力强
调制、解调技术