移动通信中各类数字调制方式的分析比较
移动通信调制技术介绍
无线传感器网络（WSN）：使用调制技术实现传 感器节点之间的无线数据传输。
卫星通信中的应用
01
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卫星通信系统：利用卫星作为 中继站进行通信
02
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卫星调制技术：将信号调制到 卫星通信频率上
03
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卫星通信的优点：覆盖范围广， 传输速度快，抗干扰能力强
04
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卫星通信的应用领域：军事、 航空、航海、应急通信等
4
更高效的调制技术
更高阶的调制技术： 如64QAM、 256QAM等，可 以提高频谱效率
更先进的多天线技 术：如MIMO、 波束赋形等，可以 提高传输速率和覆 盖范围
更智能的调制技术： 如自适应调制、动 态功率控制等，可 以提高系统灵活性 和性能
01
提高信号传输效 率
2
幅度调制技术
幅度调制技术是一
1
种通过改变信号的
幅度来传递信息的
技术。
常见的幅度调制技
2
术包括：调幅
（AM）、调频
（FM）和调相
（PM）。
调幅技术通过改变
3
信号的幅度来传递
信息，具有较高的
抗干扰能力。
调频技术通过改变
4
信号的频率来传递
信息，具有较高的
传输速率和较低的
误码率。
更绿色的调制技术： 如低功耗、低辐射 等，可以降低能耗 和保护环境
更灵活的调制技术
自适应调制技术：根据信道条件自动调整调制方式， 提高传输效率
多载波调制技术：将多个载波组合在一起，提高传 输速率和频谱利用率
智能天线技术：利用多天线阵列，实现空间分集和 波束赋形，提高传输可靠性和覆盖范围
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
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调引言移动通信是一种无线通信技术，可以实现移动设备之间的语音、数据和图像传输。
在移动通信中，调制解调起着重要的作用。
调制解调是将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的调制是为了适应信道传输的要求和提高信号的抗干扰能力。
由于信道通常是模拟的，而数字信号是离散的，在信道传输时需要将数字信号转换为模拟信号。
调制的目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在信道输。
调制的分类调制可以分为模拟调制和数字调制两种类型。
模拟调制是将模拟信号调制为模拟载波进行传输，常见的模拟调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
数字调制是将数字信号调制为数字载波进行传输，常见的数字调制方式有二进制振幅移键（ASK）、二进制频移键（FSK）和二进制相移键（PSK）。
解调的目的解调是将调制过的信号恢复为原始的数字信号。
在信道传输中，信号会受到噪声和干扰的影响，解调的目的是将接收到的调制信号恢复为原始的数字信号，以便进行后续的处理和分析。
解调的分类解调可以分为模拟解调和数字解调两种类型。
模拟解调是将模拟调制信号恢复为模拟载波，常见的模拟解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
数字解调是将数字调制信号恢复为数字信号，常见的数字解调方式有ASK解调、FSK解调和PSK解调。
调制解调技术在移动通信中的应用调制解调技术在移动通信中扮演着重要的角色。
在移动通信中，调制解调技术被广泛应用于无线传输系统中，如GSM、CDMA和LTE 等。
调制解调技术可以通过提高信号的抗干扰能力和提高传输效率，实现可靠和高效的无线通信。
移动通信中的调制解调是实现无线通信的关键技术之一。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将调制信号恢复为原始的数字信号的过程。
调制解调技术在移动通信中有着广泛的应用，能够提高通信系统的效率和可靠性。
不断的技术创新和发展将进一步推动移动通信技术的进步和应用。
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。
移动通信中的数字调制技术
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1/4
• 培训的目的
1.了解数字调制原理和特点 2.了解移动通信系统中的各种调制技术
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2/4
• 调制的概念
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为：
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• 码元速率
码元：数字信号中每一个符号的通称。即可以用二进制表示，也可以用其 它进制的数表示。 码元传输速率，又称为码元速率或传码率。码元速率又称为波特率，指每 秒信号的变化次数。若数字传输系统所传输的数字序列恰为二进制序列， 则等于每秒钟传送码元的数目，而在多电平中则不等同。单位为"波特",常 用符号"Baud"表示，简写为"B"
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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。
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1.符号速率 符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子
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移动通信中的数字调制与解调
移动通信中的数字调制与解调在当今高度数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友保持联系，还是获取各种信息，移动通信都发挥着至关重要的作用。
而在移动通信的复杂技术体系中，数字调制与解调是其中的关键环节。
要理解数字调制与解调，首先得明白什么是调制。
简单来说，调制就是把需要传输的信息加载到高频载波上的过程。
就好像我们要把货物运到远方，而高频载波就是运输货物的车辆，信息则是要运输的货物。
通过调制，我们能够更有效地将信息传输到远方。
在移动通信中，常用的数字调制方式有很多种，比如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
幅移键控（ASK），顾名思义，就是根据数字信号的“0”和“1”来改变载波的幅度。
当数字信号为“1”时，发送一个较大幅度的载波；当数字信号为“0”时，发送一个较小幅度的载波或者不发送。
这种调制方式比较简单，但抗干扰能力相对较弱。
频移键控（FSK）则是根据数字信号改变载波的频率。
比如，数字信号为“1”时，发送一个频率较高的载波；数字信号为“0”时，发送一个频率较低的载波。
FSK 的抗干扰能力比 ASK 要强一些，但占用的带宽也相对较大。
相移键控（PSK）是通过改变载波的相位来传输数字信息。
比如，在二进制相移键控（BPSK）中，数字信号“1”和“0”分别对应着载波的0 度和 180 度相位。
而在多进制相移键控（MPSK）中，比如四相相移键控（QPSK），则可以用更多的相位来表示更多的数字信息，从而提高传输效率。
除了上述几种基本的调制方式，还有一些更复杂、性能更优的调制方式，比如正交幅度调制（QAM）。
QAM 同时改变载波的幅度和相位，能够在相同的带宽内传输更多的信息，因此在现代移动通信中得到了广泛的应用。
那么，为什么要进行数字调制呢？其中一个重要原因是为了提高频谱利用率。
移动通信的频谱资源是有限的，通过数字调制，可以让更多的信息在有限的频谱中传输，从而满足日益增长的通信需求。
通信电子中的调制方式与调制度分析
通信电子中的调制方式与调制度分析在通信电子技术中，信号的传输通常不是直接进行的。
信号源产生的信号必须经过传输介质传输到接收端。
在传输过程中，信号会遇到很多干扰和损耗，因此需要对信号进行调制，使其能够适应传输介质的特性。
本文将介绍通信电子中的调制方式和调制度分析。
一、调制方式调制是指在一定范围内，用一种低频信号的某些特性来调节另一种高频信号的某些特性的过程。
通信电子中常用的调制方式有四种：振幅调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）和脉冲调制（PCM）。
1. 振幅调制（AM）在振幅调制中，调制信号是低频信号，它的幅度用来控制高频信号的幅度。
这种调制方式常用于广播电台的调制。
振幅调制后的信号频率范围较窄，而且容易受到干扰。
因此，现代通信系统中使用的振幅调制并不多。
2. 频率调制（FM）在频率调制中，调制信号是低频信号，它的频率用来控制高频信号的频率。
这种调制方式在音频频率范围内有很好的信号质量，并且对干扰还比较抗性。
因此，大部分广播电台和电话系统都采用频率调制。
3. 相位调制（PM）在相位调制中，调制信号是低频信号，它的相位用来控制高频信号的相位。
相位调制在传输多媒体信息时很有效，但没有频率调制和脉冲调制的应用广泛。
4. 脉冲调制（PCM）脉冲调制是数字信号传输的主要方式。
在脉冲调制中，低频信号被转换成数字信号，并且被编码，然后被传输。
这种调制方式能够保证信息的完整性，并且可以通过纠错码等方式处理数据中的错误。
二、调制度分析调制度指的是调制信号对载波的影响程度。
调制度越大，信号传输的效果就越好。
在通信电子中，有两种调制度：幅度调制度和相位调制度。
1. 幅度调制度在幅度调制中，幅度调制度指的是调制信号与载波幅度的比值，其值域从0到1之间。
幅度调制度越大，就能够得到更好的信号质量。
2. 相位调制度在相位调制中，相位调制度指的是调制信号与载波相位的差值。
相位调制度可以是任意小数，也可以为定值。
和幅度调制相似，相位调制度越大，就能够得到更好的信号质量。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调移动通信中的调制解调1、简介1.1 调制解调的概念1.2 调制解调在移动通信中的作用2、调制技术2.1 模拟调制2.1.1 AM调制2.1.2 FM调制2.1.3 PM调制2.2 数字调制2.2.1 ASK调制2.2.2 FSK调制2.2.3 PSK调制2.2.4 QAM调制3、调制解调器3.1 调制解调器的基本原理 3.2 调制解调器的分类3.2.1 数字调制解调器 3.2.2 模拟调制解调器3.2.3 混合调制解调器4、调制解调过程4.1 发送端调制过程4.1.1 信号处理4.1.2 调制方法选择4.2 接收端解调过程4.2.1 信号接收4.2.2 解调方法选择5、调制解调的性能评估5.1 误码率性能5.2 谱效率5.3 传输延迟6、调制解调在移动通信中的应用6.1 调制解调在无线局域网中的应用6.2 调制解调在蜂窝网络中的应用7、附件本文档附带有以下附件：- 模拟调制示例代码- 数字调制解调器原理图8、法律名词及注释- 调制：将原始信号转换为适合传输的信号形式。
- 解调：将接收到的信号恢复为原始信号。
- AM调制：幅度调制，利用信号的幅度变化来表示信息。
- FM调制：频率调制，利用信号的频率变化来表示信息。
- PM调制：相位调制，利用信号的相位变化来表示信息。
- ASK调制：振幅假定键控调制，通过改变振幅来表示数字信号。
- FSK调制：频移键控调制，通过改变频率来表示数字信号。
- PSK调制：相位假定键控调制，通过改变相位来表示数字信号。
- QAM调制：正交幅度调制，利用正交信号的幅度和相位变化来表示数字信号。
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调AM和FM射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。
而载波本身并不带有任何信息。
调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。
每种调制方法都有其有缺点。
了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。
复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。
载波无线通信的基础是载波，基本的载波如下图所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。
调幅调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。
最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。
这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。
在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如下图，这个被称为幅度调制（AM）。
AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。
这个信号直接通过放大后输出至扬声器。
该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。
AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。
如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。
该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。
产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。
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。
综合评析几种数字调制方式的原理,应用和发展。
综合评析几种数字调制方式的原理,应用和发展。
数字调制技术是数字通信中最基本的技术之一，主要用于将数字信号转换为模拟信号，以便能够在模拟信道中传输。
数字调制技术的应用相当广泛，包括通信、数据存储、娱乐等领域。
在数字调制技术中，有多种调制方式被广泛使用，包括ASK、PSK、FSK、QAM等。
ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种使用不同振幅的信号表示不同的数字的调制方式，它的原理是将数字信号按照一定的规律改变信号振幅，例如1可以用高振幅表示，0可以用低振幅表示。
ASK 调制方式比较容易实现和解调，但受到噪声和衰减的影响比较大，因此需要更高的信噪比来保证传输质量。
ASK调制方式主要应用于近距离通信和低速数据传输。
PSK（Phase Shift Keying）调制是一种使用不同信号相位表示数字的调制方式。
它的原理是将数字信号按照一定的规律改变信号相位，例如1可以用0度的相位表示，0可以用180度的相位表示。
PSK调制方式能够更好地抵抗噪声和衰减，因此在需要较高信噪比的情况下应用较为广泛，例如在调制高速数字信号时更为常见。
FSK（Frequency Shift Keying）调制是一种使用不同信号频率表示数字的调制方式。
它的原理是将数字信号按照一定的规律改变信号频率，例如1可以用高频表示，0可以用低频表示。
FSK调制方式与ASK和PSK相比能够更好地抵抗噪声和衰减，但相应地需要更高的带宽和更高的复杂度，因此在数字广播和数据传输中更为常见。
QAM（Quadrature amplitude modulation）调制是一种使用两个不同的振幅和相位的信号表示数字的调制方式。
它的原理是将数字信号分别用两个不同振幅和不同相位的信号表示，例如2进制可以用4个不同的信号表示，分别使用0度、90度、180度、270度的相位和不同振幅。
QAM调制方式可以在同样的带宽下实现更高的传输速率，因此在数字激光和数字通信领域应用较为广泛。
移动通信中的数字调制技术
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• 信道编码
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为：
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• 多址技术
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
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15/4
• 典型数字调制
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为：
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16/4
• 二进制数字调制方式的性能比较
2ASK和2PSK所需要的带宽是码元速率的2倍；2FSK所需的带宽比2ASK和2PSK都要高。 各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比r。在抗加性高斯白噪 声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之， 2ASK最差。 ASK是一种应用最早的基本调制方式。其优点是设备简单，频带利用率较高；缺点
移动通信数字调制技术介绍
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• 培训的目的
1.了解数字调制原理和特点 2.了解移动通信系统中的各种调制技术
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• 调制的概念
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程，即按照 调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为：
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现归纳如下：
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• 几个速率关系
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。
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。
移动通信系统中的调制技术
移动通信系统中的调制技术在当今高度互联的世界中，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频流、在线游戏和各种智能应用，移动通信技术的不断发展让我们能够随时随地与世界保持联系。
而在这一庞大的通信系统背后，调制技术扮演着至关重要的角色。
那么，什么是调制技术呢？简单来说，调制就是将信息（比如语音、图像、数据等）加载到适合在通信信道中传输的高频载波信号上的过程。
这个过程就像是把货物（信息）装进合适的车辆（载波信号），以便它们能够在道路（通信信道）上顺利运输。
在移动通信系统中，常用的调制技术有多种。
其中，幅度调制（AM）和频率调制（FM）是比较早期和基础的调制方式。
幅度调制通过改变载波信号的幅度来携带信息，而频率调制则是通过改变载波信号的频率来实现信息的传递。
然而，随着移动通信需求的不断增长和技术的进步，更复杂和高效的调制技术逐渐崭露头角。
例如，相位调制（PM）就是一种重要的调制方式。
它通过改变载波信号的相位来传输信息。
相比幅度调制和频率调制，相位调制具有更高的频谱效率，能够在有限的带宽内传输更多的信息。
而在现代移动通信系统中，数字调制技术得到了广泛的应用。
其中，最常见的数字调制技术包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
幅移键控通过改变载波信号的幅度来表示不同的数字信号，频移键控则是通过改变载波信号的频率来实现数字信号的传输，相移键控则是依靠改变载波信号的相位来传递数字信息。
在移动通信中，正交振幅调制（QAM）是一种非常重要的调制技术。
QAM 同时利用了振幅和相位的变化来传输信息，从而大大提高了数据传输的效率。
比如，16QAM、64QAM 等就是常见的 QAM 调制方式。
数字越多，意味着每个符号能够携带的信息量就越大，但同时对信道条件的要求也更高。
调制技术的选择对于移动通信系统的性能有着重要的影响。
首先，不同的调制技术具有不同的频谱效率。
频谱效率越高，就能在相同的带宽内传输更多的数据，这对于频谱资源日益紧张的移动通信来说至关重要。
GSM的调制方式--π／4-QPSK调制方式及其与GSMK调制方式的比较
GSM的调制⽅式--π／4-QPSK调制⽅式及其与GSMK调制⽅式的⽐较π／4-QPSK调制⽅式及其与GSMK调制⽅式的⽐较2009年05⽉15⽇ 22:32 南京师范⼤学物科院 （南京21 作者：宋⽂娟 殷奎喜 郝 关键字：【摘 要】 简略介绍了QPSK，π／4－QPSK调制⽅法及基于此的π／4－DQPSK调制⽅法，就π／4－QPSK的调制电路原理与实现作了概述，并针对π／4－QPSK调制⽅法的优点及其性能与GMSK技术进⾏了⽐较。
关键词：π／4-QPSK，π／4-DQPSK，恒包络调制，相位转迁，GMSK1 引 ⾔ 现代数字调制技术的发展，使得传输速率和频谱的利⽤率进⼀步得到提⾼，功率更加节省。
在相同的码元速率下，多进制系统的信息传输速率显然⽐⼆进制系统⾼，但信息速率的提⾼是以牺牲功率为代价的。
显然增⼤码元宽度，就会增加码元的能量，同时也减少了由于信道特性引起的码间串扰等。
恒包络调制适⽤于限带⾮线性信道中，能有效地防⽌⾮线性引起的幅相效应，节省功率，提⾼频谱的利⽤率。
多进制调制和恒包络调制这两种技术结合在⼀起能取得更好的调制效果。
2 π／4-QPSK信号的特征 π／4－QPSK位相调制技术是在现代移动通信中使⽤较多的⼀种线性调制⽅法，它是在常规QPSK调制基础上发展起来的。
其相位跳变值是nπ／4（n＝±1或±3），在QPSK中，180度相位翻转对应有丰富的功率谱旁瓣能量，限带引起的包络起伏将通过⾮线性功放的AM／PM，和AM／PM转换效应导致可观量值的频谱扩散，使旁瓣⼲扰增⼤和限带滤波作⽤抵消。
与QPSK相⽐，π／4－QPSK限带滤波后有较⼩的包络起伏，在⾮线性信道中有更优的频谱效率。
图1给出了QPSK和π／4－QPSK信号状态转迁轨迹。
图1（a）中QPSK共有4个相位状态其中⼀个状态可以转换为其它3个状态中的任意⼀个，因⽽存在着180度的相位跳变，图1（b）中有8个相位状态，可以认为这8个相位点是由两个QPSK信号迭加⽽成的。
移动通信中的调制技术
Modulation Technology in Mobile Communication
CHEN Yue 2bin DOU L i2yun Q IW ei2jun
1 2 3
( 1. School of Physics and Infor m ation Technology, Yunnan Nationalities University, Kunm ing 650031, China; 2. Fundmertal Science Departm ent, Yunnan Comm unication Technology College, Kunm ing 650031, China; 3. Huangp ing Education B ureau, Guizhou Huangp ing, China ) Abstract: The digital modulation technology in mobile comm unication is summarized. of these technology has been discussed also in the paper . Key words: mobile communication; digital modulate; spectrum; error; frequency utilize The characteristic,
spectrum , frequency utilize and error performance of these technology were introduced mostly . The new evolvem ent
众所周知 ,现代移动通信系统几乎都采用数字 调制技术 ,这是因为数字调制相对于模拟调制而言 具有以下几方面的优势 : ( 1 ) 更好的抗噪声性能 ; ( 2 )更强的抗信道损耗 ; ( 3 ) 更容易复用各种不同 形式的信息 ; ( 4 )更好的安全性等 . 选择一个好的调 制方案 ,一般应基于如下几方面的考虑 : ●能在低接收信噪比的条件下提供小的误码率 ; ●对抗多径和衰落情况性能良好 ,占用尽量小 的带宽 ; ●实现容易 ,经济实用 . 从技术上看 , 常用调制技术的功率效率和带宽 效率来衡量其性能的优劣 , 也主要根据这两个指标 来选择调制方案 . 不过 ,实际中常常遇到的情况是需 要对其中的一个指标作出必要的牺牲以换取另一个 指标的提升 . 所谓功率效率 (有时也称为能量效率 ) 通常表 - 6 示为在接收机输入端特定的误码率下 (如 10 ) ,每 比特信号能量和噪声功率谱密度的比值 Eb /No. 它 描述了在低功率条件下一种调制技术保持数字信息
通信电子中的调制技术比较
通信电子中的调制技术比较随着科技的飞速发展，通信电子一直是人们关注的热点领域。
而其中最关键的技术之一就是调制技术。
由于通信电子领域的广泛性，调制技术也因此产生了许多不同的变种和方法。
本篇文章将对调制技术进行比较分析。
1.模拟调制技术首先，我们来看看模拟调制技术。
模拟调制技术是一种将信息信号转换成模拟信号，再与载波进行调制的技术。
该技术主要用于模拟信号的传输，如音频、视频等。
常用的模拟调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
幅度调制将信息信号的幅度变化转换成载波幅度的变化，是一种简单常用的调制技术。
但它容易被噪声干扰，受到信号衰减的影响较大。
频率调制则是将信息信号的频率变化转换成载波频率的变化，使传输信号在传输过程中的噪声和失真较小，传输距离也相对较远。
相位调制则是将信息信号的相位变化转换为载波相位的变化，使信号传输的速度和传输距离均有提高。
2.数字调制技术数字调制技术是基于数字信号的传输技术，将数字信号转换成模拟信号，然后进行调制，是当前通信电子领域中广泛应用的技术。
常用的数字调制技术有包括移相键控（PSK）、频移键控（FSK）、振幅键控（ASK）等。
移相键控技术是指根据数字信号的相位变化来实现调制的技术。
移相键控技术具有抗噪声能力强、传输速度快、数据传输距离远等优点。
但是，移相键控技术在传输中易受到调制波形不纯、多径干扰等影响。
频移键控技术将数字信号的频率变化转换成载波频率的变化，具有传输距离远、抗多径干扰等优点，但是它受到噪声、频率漂移等因素的影响。
振幅键控技术则是通过数字信号的振幅的变化来实现调制的技术，具有传输距离远等优点，但因为它容易受到干扰和失真的影响。
3.混合调制技术混合调制技术则是将模拟调制技术和数字调制技术相结合，兼具两者的优点，可以根据不同的应用需求进行灵活选择。
例如，混合AM-PSK调制技术就是同时使用幅度调制和移相键控技术进行调制。
总的来说，针对不同的通信需求和应用场景，合适的调制技术都有其各自的优点和适用范围。
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该技术的基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的性能。传统的频分复用方法中各个子载波的频谱是互不重叠的，需要使用大量的发送滤波器和接受滤波器，这样就大大增加了系统的复杂度和成本。同时，为了减小各个子载波间的相互串扰，各子载波间必须保持足够的频率间隔，这样会降低系统的频率利用率。而现代OFDM系统采用数字信号处理技术，各子载波的产生和接收都由数字信号处理算法完成，极大地简化了系统的结构。
除了以上介绍的调制技术外,目前在研究的还有很多调制技术,例如：
1：可变速率调制，根据信道的变化自适应地改变无线传输速率,信道条件好,用较高速率;信道条件差,用较低速率.这是可变速率调制,或称自适应调制。
2：平滑调频( TFM)，从如何平滑MSK信号的相位轨迹来压缩已调信号带外辐射功率的角度提出的一种恒定包络调制方式。
OFDM 的另一个优点在于每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM 等，实现频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。例如，为了保证系统的可靠性，很多通信系统都倾向于选择BPSK 或QPSK 调制，以确保在信道最坏条件下的信噪比要求，但是这两种调制方式的频谱效率很低。OFDM 技术由于使用了自适应调制，可根据信道条件选择不同的调制方式。比如在信道质量差的情况下，采用BPSK等低阶调制技术;而在终端靠近基站时，信道条件一般会比较好，调制方式就可以由B P S K （频谱效率1 b i t / s / H z ）转化成16QAM～64QAM（频谱效率4bit/s/Hz～6bit/s/Hz），整个系统的频谱利用率就会得到大幅度的提高。目前OFDM 也有许多问题亟待解决。其不足之处在于峰均功率比大，导致射频放大器的功率效率较低;对系统中的非线性、定时和频率偏移敏感，容易带来损耗，发射机和接收机的复杂度相对较高等。近年来，业内已对这些问题进行积极研究，取得了一定进展。
目前，根据移动通信系统发展过程和通信业务要求不同，各移动通信系统采用的调制方式也各有特点，如下表所示：
表：各移动通信系统采用的调制方式
标准 服务类型 主要调制方式
GSM 蜂窝 GMSK
IS-95 蜂窝 上行：OQPSK下行：BPSK
PHS 无绳 π／4-DQPSK
（OQPSK）、π /4- DQPSK、正交复四相移键控CDQPSK 以及混合相移键控HPSK 等。可见，PSK 数字调制技术灵活多样，更适应于高速数据传输和快速衰落的信道。在2G 向3G 演进的过程中，它已成为各移动通信系统主要的调制方式。
1.3 OFDM技术
OFDM 是一种多载波数字通信调制技术，属于复用方式。它并不是刚发展起来的新技术，而是由多载波调制（MCM）技术发展而来，应用已有近40 年的历史。它开始主要用于军用的无线高频通信系统。这种多载波传输技术在无线数据传输方面的应用是近十年来的新发展。目前，已被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及宽带通信系统中。由于其具有频谱利用率高、抗噪性能好等特点，适合高速数据传输，已被普遍认为是第四代移动通信系统最热门的技术之一。
CDMA2000 蜂窝 QPSK和BPSK
WCDMA 蜂窝 QPSK和HPSK
TD-SCDMA 蜂窝 QPSK和8PSK
B3G(4G) 蜂窝 OFDM及其相关技术
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 G P R S 系统中的增强蜂窝技术（EDGE）则运用了3 π /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QPSቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 基础上发展起来的。
在实际应用中，北美的IS-54 TDMA、我国的PHS 系统均采用了π /4- DQPSK 方式。π /4- DQPSK 调制是一种正交差分移相键控调制，实际是OQPSK 和QPSK 的折中，一方面保持了信号包络基本不变的特性，克服接收端的相位模糊，降低了对于射频器件的工艺要求；另一方面它可采用相干检测，从而大大简化了接收机的结构。但采用差分检测方法，其性能比相干QPSK 有较大的损失，实际系统在略微增加复杂度的条件下，采用Viterbi检测可提高该系统的接收性能。在CDMA 系统中，通过扩频与调制的巧妙结合，力图实现在抗干扰性即误码率达到最优的BPSK性能，在频谱有效性上达到QPSK 的性能。同时为了减少设备的复杂度，降低已调信号的峰平比，采用各种BPSK 和QPSK 的改进方式，引入了偏移QPSK