3.2-调制和解调技术
无线通信中的调制与解调技术
无线通信中的调制与解调技术一、调制技术1. 调制的概念和作用- 调制是指将要传输的信息信号与载波信号进行叠加或控制，使其适应信道传输的过程。
- 调制的作用是将低频信息信号转换为高频载波信号，以便在信道中传输和接收。
2. 常见的调制技术- 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来传输信息。
- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来传输信息。
- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来传输信息。
3. 不同调制技术的特点和应用- AM调制：简单且易于实现，但抗干扰能力较差，适用于电台广播。
- FM调制：对抗干扰能力强，适用于音频广播和无线电通信。
- PM调制：对抗干扰能力较差，适用于调频电视、雷达和导航系统。
4. 调制技术的发展趋势- 数字调制：将数字信号直接调制为模拟信号，提高传输效率和抗干扰能力。
- 复合调制：将多种调制技术结合，以适应不同的传输环境和需求。
二、解调技术1. 解调的概念和作用- 解调是将调制信号还原为原始信号的过程，以便进行信号的恢复和处理。
- 解调的作用是恢复出经过传输信道后被调制过的信号，以获取原始信息。
2. 常见的解调技术- 幅度解调：通过检测载波的振幅变化来还原信息信号。
- 频率解调：通过检测载波的频率变化来还原信息信号。
- 相位解调：通过检测载波的相位变化来还原信息信号。
3. 不同解调技术的特点和应用- 幅度解调：简单且易于实现，适用于AM调制的信号解调。
- 频率解调：对调幅信号解调效果较好，适用于FM调制的信号解调。
- 相位解调：适用于PM调制的信号解调。
4. 解调技术的发展趋势- 软件解调：利用计算机软件实现解调过程，提高解调的灵活性和性能。
- 盲解调：无需事先获得调制参数，直接对信号进行解调，适用于复杂的信号环境。
三、调制与解调技术的步骤1. 调制技术的步骤- 选择适合的调制技术和参数。
- 产生调制信号：将原始信息信号与载波信号进行叠加或控制。
- 调制预处理：添加同步信号、更正信息信号的频谱等。
二进制数字调制系统的性能比较
二进制数字调制系统的性能比较应用物理07-1班 3070950103 安迎波1.引言数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。
为了使信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。
在这个过程中就要用到数字调制。
一般说来，数字调制技术可分为两种类型：(1) 利用模拟方法去实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波， 从而实现数字调制。
第(2)种技术通常称为键控法， 比如对载波的振幅、频率及相位进行键控，便可获得振幅键控(ASK)、 频移键控(FSK)及相移键控(PSK)调制方式。
键控法一般由数字电路来实现， 它具有调制变换速率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高等特点。
本篇的目的在学习以上三种调制的基础上，通过Systemview 仿真软件，实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 等数字调制系统的仿真，同时对以上系统进行性能比较。
2 二进制振幅键控 2ASK2.1调制系统：实验原理：2ASK 的实现在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。
一种是最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通断键控（OOK ）。
二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。
这种方法最初用于电报系统，但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信中用的不多。
但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。
二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种：相干解调和非相干解调，即包络检波和同步检测。
非相干解调系统设备简单，但信噪比小市，相干解调系统的性能优于相干解(a )模拟调制法（相乘器法）开关电路(t)(b)通-断键控(OOK,On-Off Keying )二进制不调系统。
2ASK 解调器原理框图：2.2调制解调系统： 系统相关参数：基带信号频率=50HZ ，电平=2，偏移=1，载波频率=1000HZ 模拟低通频率=225HZ,极点数为3.系统运行时间为0.3S ，采样频率=20000HZ 。
无线通信技术3.2-无线调制技术
数字调制和解调技术
4.3 多载波调制（正交频分复用OFDM）
3、IDFT计算
为了用IDFT实现OFDM，首先令OFDM的最低子载波频率等于0，以满 足下式
右端第一项（即n = 0时）的指数因子等于1。为了得到所需的已 调信号最终频率位臵，可以用上变频的方法将所得OFDM信号的 频谱向上搬移到指定的高频上。 其次，我们令K = 2N，使IDFT的项数等于子信道数目N的两倍， 并用对称性条件，由N个并行复数码元序列{Bi}，(其中i = 0, 1, 2, …, N – 1)，生成K＝2N个等效的复数码元序列{Bn}，(其中n = 0, 1, 2, …, 2N – 1) ，即令{Bn}中的元素等于：
每比特的持续时间
数字调制和解调技术
cos(2 f t ), 0 t T 对该信号集，只有一个基： T 这样，BPSK信号集可表示为 S E (t ), E (t ) 星座图（信号集在矢量空间上的表示）： Q E E I 这种星座图为每一个可能的符号的复包络提供了一个直 观的图形：x轴代表复包络的同相分量，y轴代表复包络的 正交分量，这个概念可推广到M进制调制。 为了表示调制信号的完整集合需要的基底信号的数目称 为矢量空间的维数。从星座图可以推断： （1）调制信号占用带宽随矢量空间维数/点数的增加而减小； （2）比特错误率与星座图上最近的二点间的距离成反比。
数字调制和解调技术
4.3 多载波调制（正交频分复用OFDM）
数字调制和解调技术
4.3 多载波调制（正交频分复用OFDM）
OFDM系统的实现（以MQAM为例来讨论）
DFT回顾：
注意：
数字调制和解调技术
4.3 多载波调制（正交频分复用OFDM）
数字信号处理中的调制与解调技术
数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。
它可以对信号进行调制与解调，使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。
本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。
一、调制技术调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。
它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。
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)等。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是最简单的调制技术之一，它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算，来改变信号的幅度。
结果可以用下式表示:s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)其中，Ac是载波的幅度，f是载波频率，m(t)是基带信号，s(t)为调制后的信号。
可以看出，载波信号的幅度随着基带信号而变化，从而实现了对信号幅度的调制。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种常见的调制方式，在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。
它是通过改变载波频率的大小，来反映出基带信号的变化。
这个过程可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ]其中，kf是调制指数，m(t)是基带信号，∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。
这里，频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化，从而体现了基带信号的变化。
3. 相位调制(PM)相位调制是另一种常见的调制方式，它通过改变相位来反映出基带信号的变化。
相位调制可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)]其中，β是调制指数，m(t)是基带信号。
可以看出，相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。
它在通信中起着至关重要的作用，可以保证信息的正确传递。
1. 相干解调相干解调是最常见的解调方式，它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。
调制与解调的名词解释
调制与解调的名词解释调制和解调是在通信中常用的两种信号处理技术。
调制是指在通信过程中，通过改变一个信号（称为基带信号）的某些特性，将其转换为适用于传输和传递的信号（称为载波信号），以便能够有效地在媒介（例如空气中的无线电波或光纤中的光信号）中传输。
调制主要用于将信息通过传输介质传播给接收端。
调制技术的目的是在不增加功率和频带宽度的情况下，提高信息传输的可靠性、效率和距离。
解调是指在接收端将调制后的信号恢复成起始的基带信号的过程。
解调技术是调制技术的逆向过程，目的是恢复出原始的信息，以便于后续的信号处理和解读。
解调器通常会处理噪声、干扰和失真等问题，以保持准确性和可靠性。
调制和解调是通信系统中必不可少的两个环节，主要作用是实现可靠的信息传输和接收。
常见的调制和解调技术包括：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）、振幅移键调制（ASK）、频移键调制（FSK）、相移键调制（PSK）等。
幅度调制（AM）是调制信号的幅度和幅度波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在AM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，它的变化则反映了基带信号的变化。
解调器将AM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
频率调制（FM）是调制信号的频率和频率波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在FM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，但是基带信号的变化对应调制波的频率的变化，即频率和振幅成正比。
解调器将FM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
相位调制（PM）是调制信号的相位和相位波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在PM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，但是基带信号的变化对应调制波的相位的变化，即相位和振幅成正比。
解调器将PM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
振幅移键调制（ASK）是将数字信号转换为模拟信号的一种调制技术。
ASK调制器根据待传输的数字信号（比特流）的高低电平来决定于载波的信号在该时间段内为高电平还是低电平。
数字调制解调技术
第3章 移动通信中的调制解调技术 ①恒包络调制技术（不管调制信号如何变化，载波振
幅保持恒定）。恒包络调制技术有2FSK、MSK、GMSK、 TFM和GTFM等。恒包络调制技术的功率放大器工作在C 类，具有带外辐射低、接收机电路简单等优点，但其频带 利用率比线性调制技术稍差一些。
电子信息工程系通信技术教研室
第3章 移动通信中的调制解调技术
图3-1 各类二进制调制原理波形图
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第3章 移动通信中的调制解调技术 移动信道的基本特征如下： ①带宽有限，它取决于可使用的频率资源和信道的传
播特性； ②干扰和噪声的影响较大，这主要是由移动通信工作
的电磁环境所决定的； ③存在着多径衰落。
·信号频率偏移严格符合 1 4Tb
，相位调制指数 h
f1 f2 Tb
1/ 2 。
·以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间( Ts )内准确地线性变化
/2。
·在一个码元期间内，信号应是 1 载波周期的整倍数。 4
·在码元转换时刻，信号的相位是连续的，即信号波形无突变。
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输入及相位常数有关。在给定输入序列{ak} 的相位轨迹如图3-5所示。
MSK
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第3章 移动通信中的调制解调技术
图3-5 MSK的相位轨迹
电子信息工程系通信技术教研室
第3章 移动通信中的调制解调技术
2. MSK 信号的特点
MSK 信号具有如下特点：
·已调信号振幅是恒定的。
第3章 移动通信中的调制解调技术
其中,
k
k1
k1 k
ak ak1 ak ak1
调制和解调
1 2
1 2
时变
最大功率值 最小功率值
1 2 2 P V ( 1 m MAX cm a) 2 1 2 2 P V ( 1 m ) MIN cm a 2
在调制信号一周内的平均功率值
11 1 1 2 2 2 2 P V ( 1 m cos t ) d t V ( 1 m ) cm a cm a 2 2 2 2 0
结论：DSB 节省了功率，但没有节省频带
③表达式与波形
( t ) V cos t 载波信号 v c cm c
( t ) V cos t , (c ) 调制信号 v m
v ( t ) AV V cos t cos t m cm c 1 1 AV V cos( ) t AV V cos( ) t m cm c m cm c 2 2
2
②从频谱计算功率 载频功率
调制前 调制后
两个旁频功率 1 1 2 12 P 2 ( m V ) m P a cm a c 2 2 2 总功率
1 2 P Vcm c 2
12 12 P P P V ( 1 m ) c c m a 2 2
与时域计算相同
比较：
旁频功率 载频功率
结论： 由于 携带信息的频谱分量的能量占总能量的比例很小
1 2 ma 2 m a ＜1，因此在AM调制中，
怎么办？
2.抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）
为什么要抑制载波 ①频谱与带宽 载波不携带信息 载频占据的功率最多
BW = 2F ②功率 DSB信号功率为两旁频功率之和
通信原理教案
通信原理教案一、引言。
通信原理是现代通信工程中的基础课程，它涉及了从模拟通信到数字通信的发展历程，包括了调制解调、信道编解码、多路复用等多个方面的内容。
本教案将围绕通信原理这一主题展开，通过系统的教学安排和生动的案例分析，帮助学生深入理解通信原理的基本概念和关键技术，掌握通信系统的基本原理和工作原理，为将来的通信工程实践打下坚实的基础。
二、教学目标。
1. 理解通信原理的基本概念和发展历程；2. 掌握调制解调、信道编解码、多路复用等关键技术；3. 能够分析和设计基本的通信系统；4. 培养学生的创新意识和团队合作能力。
三、教学内容。
1. 通信原理概述。
1.1 通信原理的基本概念。
1.2 通信原理的发展历程。
2. 调制解调技术。
2.1 模拟调制技术。
2.2 数字调制技术。
3. 信道编解码技术。
3.1 信道编码原理。
3.2 信道解码原理。
4. 多路复用技术。
4.1 频分多路复用技术。
4.2 时分多路复用技术。
5. 通信系统设计案例分析。
5.1 无线通信系统设计。
5.2 光纤通信系统设计。
四、教学方法。
1. 理论讲解结合实例分析，生动形象地介绍通信原理的基本概念和关键技术；2. 实验教学结合项目设计，引导学生动手实践，加深对通信原理的理解和掌握；3. 小组讨论结合个人总结，培养学生的团队合作精神和创新意识；4. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
五、教学评估。
1. 平时表现（包括课堂讨论、作业完成情况等）占成绩的30%；2. 实验报告和项目设计占成绩的40%；3. 期末考试占成绩的30%。
六、教学资源。
1. 教材，《通信原理》。
2. 实验设备，调制解调实验箱、信道编解码实验设备、多路复用实验器等。
3. 资料，通信原理相关的案例分析、项目设计资料等。
七、教学安排。
1. 第1-2周，通信原理概述。
2. 第3-4周，调制解调技术。
3. 第5-6周，信道编解码技术。
4. 第7-8周，多路复用技术。
调制和解调技术课件
•调制和解调技术
•3
3.2.1四相移相键控（QPSK）调制
QPSK技术应用广泛，是一种正交相移键控。图3-5为 传 统QPSK调制器框图.
图3-5 QPSK调制•调器制和解调技术
•4
其基本工作原理如下：
比特率为fb的输入单级二进制码流通过串/并(S/P)变转 换器转换成比特率为fs= fb /2的两个比特流(同相和正交码
•调制和解调技术
•9
一个未滤波QPSK信号的功率谱密度为
S(f)4CbT s2 i2 n (f(f fcf)c T)bTb2
（式3-1）
式中为通过电阻的归一化平均信号功率， Tb 1/ fb 为比特持续时间。
•调制和解调技术
•10
假定调制器中使用了具有升余弦函数均方根特性、滚降 系数为 (最佳特性时)的频谱成形滤波器，则很容易得到 QPSK信号滤波后的频谱，如图3-8所示。图3-8中曲线(a)是 未滤波QPSK频谱，曲线(b)是带幅度均衡器的滚降系数为α 的升余弦函数的幅度响应，曲线(c)是已滤波QPSK频谱只存 在加性高斯白噪声(AWGN)，且无符号间干扰(ISI)时的幅度 响应。
•调制和解调技术
•14
同QPSK相比，包络起伏比较小(它的最大相变为1350) ， 故有较好的输出谱特性。 π/4移位QPSK的信号元素可看成 是从两个彼此相移π/4的信号星座图中交替选样出来的。 π/4移位QPSK调制器框图示于图3-9。输入比特流经串/并
(S/P)变换器转换成两个并行流(ak，bk),并行流的符号率为
图3-14 GMSK调制器
•调制和解调技术
•27
LPF的脉冲响应函数为
h(t)exp2(t2 2T2)/T 2
通信系统的信号调制与解调技术
通信系统的信号调制与解调技术概述：- 通信系统是现代社会中不可或缺的重要组成部分，它将信息通过信号的调制与解调来实现传输和接收。
- 信号调制是将原始信号转换为适合传输的模拟信号或数字信号的过程，而解调则是将接收到的信号转换回原始信号的过程。
一、调制技术：1. 调制的基本概念：- 在通信过程中，为了能够有效地传输信号并提高抗干扰能力，需要将原始信号转换为适合传输的信号形式。
- 调制是指通过改变原始信号的某些特性，将其转换为另一种形式的信号。
2. 调制的分类：- 模拟调制：- 频率调制（FM）：根据原始信号的幅度变化来调制载波频率。
- 相位调制（PM）：根据原始信号的幅度变化来调制载波相位。
- 幅度调制（AM）：根据原始信号的幅度变化来调制载波幅度。
- 数字调制：- 脉冲振幅调制（PAM）：将数字信号转换为一系列脉冲的幅度。
- 正交振幅调制（QAM）：将数字信号转换为正交的两路模拟信号。
- 频移键控（FSK）：将数字信号通过改变频率来调制载波。
- 相移键控（PSK）：将数字信号通过改变相位来调制载波。
3. 调制的过程：- 信号调制的过程一般分为两步：载波生成和调制。
a. 载波生成：- 载波是指能够传输信号的电磁波。
- 载波可以由频率稳定的振荡器产生，频率由待调制信号的带宽决定。
b. 调制：- 将待传输的信号与产生的载波进行合理的叠加或调整，以达到信号传输的目的。
- 通过改变载波的幅度、频率或相位来实现信号的调制。
二、解调技术：1. 解调的基本概念：- 解调是指将调制信号还原为原始信号的过程，是调制的逆过程。
2. 解调的分类：- 线性解调：- 包络检测：通过检测调幅信号的包络来还原原始信号。
- 频率鉴别：通过检测调频或调相信号的频率变化来还原原始信号。
- 包络鉴别：通过检测调幅信号的包络和频率变化来还原原始信号。
- 非线性解调：- 直接检测：直接从调制信号中提取原始信号。
3. 解调的过程：- 解调的过程与调制相反，一般分为两步：接收和解调。
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
《物联网技术及应用》最新版教学大纲课程简介
《物联网技术及应用》课程教学大纲课程名称：物联网技术及应用课程编码：暂不填写学分： 2.0 总学时：32理论学时： 32 实验学时： 0 上机学时： 0 实践学时：0开设实验（上机）项目总数 0 个，其中，必修（0）个，选修（0）个开课单位：物联网工程学院自动化系适用专业：自动化一、课程的性质、目的该课程是物联网学院自动化专业的专业选修课，旨在帮助学生对物联网有一个整体认识，掌握其体系结构和相关技术。
通过对自动识别技术与RFID、传感技术、定位系统、智能信息设备的学习，掌握感知识别层的基本知识；通过对无线宽带网、无限低速网、移动通信网的学习，掌握网络构建层的基本知识；通过对大数据与海量信息存储、数据库系统、物联网中的信息安全与隐私保护的学习，掌握管理服务层的基本知识；通过对智能交通、智能物流、智能建筑等系统的学习，了解物联网技术在多个领域中的应用；最后还应将物联网前沿状况介绍给学生。
在这个过程中强调掌握物联网涉及的基本概念和知识，提高自身对不断变化的物联网的适应能力。
二、课程培养目标1.立德树人通过课程学习了解物联网技术的发展历史以及其应用成果，明确科技进步和科技创新对国民经济的发展、国家军事力量的进步所发挥的作用，引领学生树立为中华民族伟大复兴的中国梦努力奋斗的信念。
通过介绍国家在物联网领域所取得的进步和发展，培养学生的民族自豪感和民族自信心。
通过介绍我国物联网领域的前沿发展，引导学生树立家国情怀、民族精神以及敢为人先、开拓创新、追究卓越的科学精神。
同时要意识到我国在一些领域与国外还存在较大差距，激发学生承担社会责任，以国家富强、民族复兴为己任，努力学习。
2.课程目标通过本课程的学习，学生所具备的素质、掌握的技能、知识和能力如下：课程目标1. 使学生了解一定的物联网相关技术。
掌握低频、高频、超高频和2.4G 有源RFID 读写器的原理及应用；了解低功耗WiFi、ZigBee、Bluetooth 4.0 BLE等多种无线传感网络。
调制与解调的概念
调制与解调的概念1. 调制的概念调制是指将信息信号载体（如电磁波、光波等）的某种属性（如频率、振幅、相位等）随时间变化，使其携带上特定的信息。
调制技术是通信系统中广泛使用的一种技术，通过调制技术可以将原始信号转变成能够在传输介质中传输的信号，从而完成信息传输的过程。
在实际应用中，调制技术主要是指模拟调制和数字调制两种方式。
模拟调制是将模拟信号转化为模拟调制信号，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等调制方式；数字调制是将数字信号转化为数字调制信号，如PSK调制、ASK调制、FSK调制、QAM调制等。
2. 解调的概念解调是指将调制信号中所携带的信息信号进行还原的过程，解调可以分为模拟解调和数字解调两种方式。
模拟解调是指将模拟调制信号还原成模拟信号的过程，例如将FM调制信号解调成音频信号；数字解调则是指将数字调制信号还原为数字信号的过程，例如将QPSK信号解调为二进制数字信号。
为了实现可靠的信息传输，解调技术对于通信系统来说是至关重要的一环。
很多解调技术都是针对特定调制方式的，例如对于相移键控调制（PSK）而言，其中的信息可以通过对相位的解调来还原成二进制数字信号。
3. 调制解调在通信中的应用调制解调技术是通信领域非常重要的一部分，目前在无线通信、有线通信、卫星通信、电视广播等领域广泛应用。
在无线通信中，调制技术主要用来将原始信号转化成高频信号，通过传输介质（如空气）的传输将信息传至接收端，而接收端需要经过解调过程，将这些高频信号还原成原始信号。
例如手机通信就是将人声音频信号转化为射频信号传输，再通过接收端将信号解调为原始语音信号。
在数字通信领域，调制解调技术也是广泛应用的。
例如在ADSL中，通过将数字信号调制成高频信号，然后通过电话线传输至接收端，最终将数字信号还原成原数据信号。
类似的，数字调制技术也被广泛运用在数字电视、卫星通信领域等。
总之，调制解调技术是通信领域中不可或缺的重要技术。
通过调制和解调技术，我们可以将信息信号转化成能够在传输介质中传输的信号，并且在接收端将其还原成原始信号，从而实现可靠的信息传输。
通信信号的调制和解调技术
通信信号的调制和解调技术随着科技的不断进步，通信技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
作为通信技术的核心，调制和解调技术起到了关键的作用。
本文将详细介绍通信信号的调制和解调技术，并分步骤进行说明。
一、调制技术1. 通信信号的调制是指将源信号转换为适合传输的调制信号。
调制技术可以将源信号变成需要传输的信号。
2. 常见的调制技术有：振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
3. 振幅调制（AM）是指通过改变调制信号的振幅来实现信号的调制。
这种调制技术广泛应用于广播和电视传输中。
4. 频率调制（FM）是指通过改变调制信号的频率来实现信号的调制。
这种调制技术常用于FM广播和音频传输。
5. 相位调制（PM）是指通过改变调制信号的相位来实现信号的调制。
这种调制技术在通信中也有广泛应用。
二、解调技术1. 通信信号的解调是指将调制后的信号还原为源信号的过程。
解调技术可以从调制信号中还原出源信号。
2. 解调技术主要包括同步、检测和滤波三个步骤。
3. 同步是指在解调过程中确保解调器的接收端和发送端保持同步，以便准确还原信号。
4. 检测是指将同步后的信号转化为模拟信号，以便后续处理。
5. 滤波是指通过滤波器去除解调后的信号中的噪声和杂波。
三、调制和解调的分类1. 数字调制和解调：数字调制和解调是指将数字信号转化为模拟信号或将模拟信号转化为数字信号的过程。
常用的数字调制技术包括正交振幅调制（QAM）和相移键控（PSK）等。
2. 模拟调制和解调：模拟调制和解调是指将模拟信号转化为模拟调制信号或将模拟调制信号转化为模拟信号的过程。
常用的模拟调制技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）等。
四、应用举例1. 无线通信：无线通信中广泛应用的调制技术包括频率调制和相位调制。
比如，蜂窝通信系统中使用的GSM系统就是用的GMSK（高斯最小频移键控）的调制技术。
2. 数字电视：数字电视通过使用数字调制技术将视频信号转化为数字信号进行传输，并通过解调技术将数字信号还原为视频信号。
无线通信网络中的信号调制与解调技术教程
无线通信网络中的信号调制与解调技术教程随着科技的不断发展，无线通信网络在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在无线通信中，信号调制和解调技术起着关键的作用。
本文将为您介绍无线通信网络中的信号调制与解调技术。
1. 信号调制技术的基本概念信号调制是指将基带信号转换为适合无线传输的高频信号的过程。
基带信号通常与我们所使用的语音、视频或图像信号相关。
调制技术的目标是将基带信号通过调制器转换为载波信号，经过无线信道传输，最终到达接收端。
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)。
幅度调制通过调节载波的振幅来传输信息；频率调制则通过调节载波频率的变化来传输信息；而相位调制则是通过改变载波的相位来传输信息。
2. 信号解调技术的基本概念信号解调是指将接收到的调制信号转换回基带信号的过程。
解调技术的目标是从接收到的调制信号中恢复出原始的基带信号。
解调技术与调制技术相反，主要包括幅度解调(AM)、频率解调(FM)和相位解调(PM)。
这些解调技术通过对接收到的调制信号进行特定的运算、滤波和恢复操作，使之返回原始的基带信号。
3. 数字调制与解调技术随着数字通信的兴起，数字调制和解调技术也变得日益重要。
数字调制是指将数字信号转换为模拟信号以进行无线传输。
常见的数字调制技术包括脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)等。
数字解调则是将接收到的调制信号转换回数字信号的过程。
常见的数字解调技术包括脉码调制(MPCM)和正交振幅调制(QAM)等。
4. 信号调制与解调的关系和应用信号调制和解调是无线通信的关键环节，它们共同构成了无线通信系统中的调制解调器。
调制解调器可以将原始信号通过调制技术转换为适合无线传输的信号，同时又可以将接收到的调制信号通过解调技术恢复为原始信号。
信号调制与解调技术广泛应用于各种无线通信系统，包括移动通信、无线广播、卫星通信等。
通过调制解调技术，我们可以实现高质量、快速和高效的无线通信，从而满足人们对信息传输的需求。
通信系统中的调制和解调技术介绍
通信系统中的调制和解调技术介绍通信系统中的调制和解调技术是实现信息传输的关键部分。
调制（Modulation）是指将要传输的信息信号转换成适合于传输的载波信号，而解调（Demodulation）则是将接收到的调制后的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍通信系统中常用的调制和解调技术，包括模拟调制调制技术和数字调制解调技术。
一、模拟调制调制技术模拟调制调制技术用于模拟信号的传输。
常见的模拟调制调制技术包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
1. 调幅（AM）调幅是将模拟信号通过改变载波的幅度来实现调制。
调制过程中，原始信号控制载波的幅度变化，得到调幅信号。
在接收端，通过解调，将调幅信号还原为原始信号。
调幅技术应用广泛，例如广播电台的信号传输。
2. 调频（FM）调频是将模拟信号通过改变载波的频率来实现调制。
调制过程中，原始信号控制载波的频率变化，得到调频信号。
在接收端，通过解调，将调频信号还原为原始信号。
调频技术具有抗干扰能力强的优点，适用于音频信号传输等领域。
3. 调相（PM）调相是将模拟信号通过改变载波的相位来实现调制。
调制过程中，原始信号控制载波的相位变化，得到调相信号。
在接收端，通过解调，将调相信号还原为原始信号。
调相技术适用于需要抗干扰能力较强的通信环境。
二、数字调制解调技术数字调制解调技术用于数字信号的传输。
数字调制解调技术可以将数字信号转换为适合于传输的模拟信号，并在接收端将其还原为数字信号。
常见的数字调制解调技术包括振幅移键调制（ASK）、频移键调制（FSK）、相移键调制（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
1. 振幅移键调制（ASK）振幅移键调制是通过改变载波的振幅来表示不同的数字信号。
数字信号的“1”和“0”分别对应载波有信号和无信号的两种状态。
2. 频移键调制（FSK）频移键调制是通过改变载波的频率来表示不同的数字信号。
数字信号的“1”和“0”分别对应载波频率的高低两种状态。
信号调制与解调技术实验
信号调制与解调技术实验在通信领域中，信号调制与解调技术扮演着至关重要的角色。
通过对信号的调制与解调过程，可以实现信号的传输和接收。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理及其在实验中的应用。
一、引言信号调制与解调技术是指将用于传输的数字或模拟信号转换为适合传输介质的调制信号，并在接收端将其解调还原为原始信号的过程。
它是实现信号传输的关键环节，广泛应用于无线通信、有线通信以及多媒体通信等领域。
二、信号调制技术1. 调制的概念调制是指将原始信号通过改变某些特定参数的方式，将其转换为适合传输的调制信号。
常见的调制方式包括频率调制、振幅调制和相位调制。
2. 频率调制频率调制是通过改变信号的频率来实现调制。
常见的频率调制方式有频移键控调制（FSK）、频率调制（FM）和最小频移键控调制（MSK）等。
在实验中，可以通过调节信号的频率来模拟频率调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
3. 振幅调制振幅调制是通过改变信号的振幅来实现调制。
常见的振幅调制方式有调幅（AM）和双边带调幅（DSB-AM）等。
在实验中，可以通过改变信号的振幅来模拟振幅调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
4. 相位调制相位调制是通过改变信号的相位来实现调制。
常见的相位调制方式有调相（PM）、相移键控调制（PSK）和四相相移键控调制（QPSK）等。
在实验中，可以通过改变信号的相位来模拟相位调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
三、信号解调技术1. 解调的概念解调是指将经过调制后的信号恢复为原始信号的过程。
通过解调技术，可以将信号从传输介质中提取出来，并还原为原始信号。
2. 直接解调技术直接解调技术是指将调制信号直接进行解调。
常见的直接解调方式有包络检波和相干解调等。
在实验中，可以通过直接解调技术来还原经过调制后的信号，并观察解调效果。
3. 相干解调技术相干解调技术是指利用与原始信号保持相干的参考信号，进行解调的过程。
常见的相干解调方式有相干解调和相关解调等。
调制与解调的概念
调制与解调的概念调制与解调是通信技术中重要的概念，它们是实现信息传输的关键技术。
在通信系统中，调制与解调的作用是将信息信号转换成一定的形式，以便能够在传输媒介中传输。
本文将从调制与解调的基本概念、调制与解调的分类、调制与解调的实现原理以及调制解调器的应用等方面进行介绍。
一、调制与解调的基本概念调制是指把信息信号（如语音、图像等）按照一定的规律转换成调制信号，使得信息信号能够适应传输媒介的特性，以便能够在传输媒介中传输。
调制的过程就是在信号中加入一定的高频载波信号，使得信息信号的频率被调制到高频载波信号的频率范围内，从而形成调制信号。
解调是指在接收端将调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调的过程就是将接收到的调制信号中的高频载波信号去除，从而得到原始的信息信号。
解调是调制的逆过程，也是通信系统中非常重要的一个环节。
二、调制与解调的分类调制和解调可以根据不同的分类方式进行划分。
1. 按照信号的调制方式分类调制和解调可以按照信号的调制方式进行分类，常见的调制方式有模拟调制和数字调制。
模拟调制是指将模拟信号进行调制，将其转换成模拟调制信号。
模拟调制分为调幅、调频和调相三种方式。
调幅是指将模拟信号的幅度加到载波信号上，形成调幅信号；调频是指将模拟信号的频率加到载波信号上，形成调频信号；调相是指将模拟信号的相位加到载波信号上，形成调相信号。
数字调制是指将数字信号进行调制，将其转换成数字调制信号。
数字调制分为ASK、FSK、PSK、QAM等多种方式。
ASK是指将数字信号转换成调幅信号；FSK是指将数字信号转换成调频信号；PSK是指将数字信号转换成调相信号；QAM是指将数字信号同时转换成调幅和调相信号。
2. 按照载波信号的性质分类调制和解调可以按照载波信号的性质进行分类，常见的载波信号有连续波和脉冲波。
连续波调制是指将信息信号加到连续的正弦波或余弦波上，形成连续波调制信号。
连续波调制主要包括调幅、调频和调相三种方式。
光纤通信中的相位调制与解调技术
光纤通信中的相位调制与解调技术光纤通信技术是近年来快速发展的高速、高带宽通信技术，它在网络通信、数据传输和信息交流等方面发挥着重要作用。
其中，相位调制与解调技术是实现光纤通信中高效、可靠数据传输的关键技术之一。
本文将介绍光纤通信中的相位调制与解调技术的原理、应用和发展趋势。
一、相位调制与解调技术的原理1. 相位调制技术的原理相位调制是通过改变光波的相位来传输信息的一种调制方式。
它基于光波的相位与光强之间的关系，通过改变光波的相位来表示不同的信息符号。
常见的相位调制技术包括二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）和四进制相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）。
在BPSK中，每个比特（bit）用一个不同的相位表示。
对于0比特，相位保持不变；对于1比特，相位向右或向左偏移。
这种相位调制方式简单，但传输效率较低。
而在QPSK中，每个符号表示两个比特，通过四个不同的相位来表示。
这种调制方式相比BPSK具有更高的传输效率。
2. 相位解调技术的原理相位解调技术是将接收到的光信号中的相位信息提取出来的过程。
光信号经过光纤传输后会受到各种噪声和失真的影响，因此需要对信号进行解调以还原原始信息。
通常使用的相位解调技术包括延迟控制相移键控（Delay-Controlled Phase Shift Keying，DCPSK）和相干解调。
在DCPSK中，接收端使用一定的延迟控制来恢复原始信号的相位信息。
相比于传统的相位解调技术，DCPSK能够减小非线性失真和光纤时延对信号传输的影响。
相干解调是利用光的相干性质，对光信号进行解调。
它能够还原原始信号中的相位和幅度信息，并有效抑制噪声和失真。
二、相位调制与解调技术的应用1. 光纤通信相位调制与解调技术在光纤通信中有着广泛的应用。
通过使用光纤通信系统中的光调制器和光解调器，可以实现信息的高速传输、远距离传输和多路复用等功能。
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器的其它部分同QPSK调制器。
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表3-3 π/4QPSK系统相移与信息比特关系
信息比特ak bk 0 0 0 1 1 1 1 0
相移Qk
π/4 3π/4 5π/4 7π/4
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π/4移位QPSK的解调可用下面差分检测方法之一实现。 (1)基带差分检测: 该方法的差分解码是在已恢复的同 相和正交基带信号上进行的,如图3-10所示。它须使用本机 振荡器,但不需相位相干检测．因为相位误差已在基带差分 检测中去掉。
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同QPSK相比,包络起伏比较小(它的最大相变为1350), 故有较好的输出谱特性。 π/4移位QPSK的信号元素可看成 是从两个彼此相移π/4的信号星座图中交替选样出来的。 π/4移位QPSK调制器框图示于图3-9。输入比特流经串/并
(S/P)变换器转换成两个并行流(ak，bk),并行流的符号率为
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调制解调技术的宗旨是为了使通信系统的抗干扰、抗衰 落性能得到提高并使频率资源得到更充分的利用。一般在通 信系统的发端进行调制,调制后的信号称为已调信号。
解调制或解调:接收机端要将已调信号还原成要传输的 原始信号。
2021/2能: (1)便于传输:将所需传送的基带信号进行频谱搬移至
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图3-10 基带差分检测器
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(2)中频差分检测:图3-11为π/4移位QPSK中频差分检 测器框图。差分解码是在接收的中频信号上完成的,使用了 一个延迟线和两个乘法器。该方案的优点是不需本机振荡器 。为使符号间干扰和噪声影响减至最小,其中BPF和LPF的带 宽选为0.57/T。
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大多数实际的载波恢复电路在恢复载波过程中将产生一 个相位模糊度。对QPSK系统很可能出现四相位模糊,产生严 重的误比特率。
为清除相位模糊,可在调制器中使用差分编码器，在 解调器中使用差分解码器。图3-7给出了差分QPSK解调器框 图。
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图3-7 QPSK差分解调器框图
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图3-5 QPSK调制器
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其基本工作原理如下:
比特率为fb的输入单级二进制码流通过串/并(S/P)变转 换器转换成比特率为fs= fb /2的两个比特流(同相和正交码
流)。单双(U/B)变换器把两个比特流变换成两个双极二进制 信号,之后通过频谱形成滤波器,再被同相和正交载波调制 。其中调制使用了双边带载波抑制幅度调制(DSS-SC-AM)技 术。
3.2 调制与解调技术
学习目标
理解四相移相键控（QPSK）调制技术 理解π/4移位QPSK（π/4-QPSK）调制技术 理解高斯最小移频键控（GMSK）技术
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3.2 调制与解调技术
3.2.1 四相移相键控（QPSK）调制 3.2.2 π/4移位QPSK（π/4-QPSK）调制 3.2.3 高斯最小移频键控（GMSK）
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两个已调信号合成产生一个QPSK信号。QPSK信号 在调制器输出端滤波以进一步限制其功率谱,阻止其溢出至 邻信道,也可滤除调制过程中的带外寄生信号，图3-6为相 干QPSK解调器框图。
图3-6 相干QPSK解调器
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图3-6为相干QPSK解调器框图。输入带通滤波器滤除带 外噪声和邻道干扰,滤波器输出端信号分成两部分,分别用 同相和正交载波相干解调，之后两路信号通过低通滤波、1 比特模拟／数字(A／D)转换器再生出同相和正交基带信号。 这两个信号流通过一个并/串(P/S)变换器再组合形成最初的 比特流。图3-6中载波恢复环路提供与接收未调信号同步的 同相正交载波。
相应频段的信道上以便于传输; (2)抗干扰：调制后具有较小的功率谱占用率（即功率
的有效性）,从而提升抗干扰能力; (3)提高系统有效性：单位频带内传送尽可能高的信息
率(bit/s/Hz),即提高频谱有效性。
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3.2.1四相移相键控（QPSK）调制
QPSK技术应用广泛,是一种正交相移键控。图3-5为传 统QPSK调制器框图.
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图3-8 QPSK信号的功率谱密度
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由图3-8可知QPSK信号带宽 为故谱效率为
(1) fs
QPSKB fb(1fb)fs 1 2
（式3-2）
可见,最小带宽情况,即
0
时,QPSK系统的理论谱效率为2bit/s/Hz。目前的技术可使 实际滤波器的滚降系数降到
输入比特流的一半。
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图3-9 π/4移位QPSK和 π /4CTPSK调制器
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信号映射电路输出端的第k个同相和正交脉冲由它的前一个
脉冲电平Ik-1 、Qk-1及输入符号ak 、bk决定。
IkIk 1cok sQ k 1sik n （式3-3）
Q kIk 1sik n Q k 1cok s （式3-4）
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一个未滤波QPSK信号的功率谱密度为
S(f)4CbT s2 i2 n (f(f fcf)c T )bTb2
（式3-1）
式中为通过电阻的归一化平均信号功率, Tb 1/ fb 为比特持续时间。
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假定调制器中使用了具有升余弦函数均方根特性、滚降 系数为 (最佳特性时)的频谱成形滤波器,则很容易得到 QPSK信号滤波后的频谱,如图3-8所示。图3-8中曲线(a)是 未滤波QPSK频谱，曲线(b)是带幅度均衡器的滚降系数为α 的升余弦函数的幅度响应，曲线(c)是已滤波QPSK频谱只存 在加性高斯白噪声(AWGN)，且无符号间干扰(ISI)时的幅度 响应。
0.2 ,则谱效率实际可达17bit/s/Hz左右。
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3.2.2 π/4移位QPSK(π/4-QPSK)调制
π/4 移位QPSK技术是在QPSK基础上通过载波相位移动 ±π/4和±3π/4得到的。 主要优点:
它可使用非相干检测(差分检测或FM鉴频器),用低复杂 性的接收机就可完成。而且,当存在多径衰落时，它的工作 性能优。