数字基带调制
基带调制和频带调制
基带调制和频带调制基带调制和频带调制是通信领域中重要的调制方式，它们在数字通信和模拟通信中都有广泛的应用。
本文将分别介绍基带调制和频带调制的基本概念、原理和应用。
一、基带调制基带调制是指将信息信号直接调制到载波频率为零的信号上，也就是将低频信号直接调制到高频信号上。
这种调制方式适用于带宽较窄的信道，如电话线路、有线电视等。
基带调制的原理是将信息信号通过调制器（调制器可以是模拟电路或数字电路）调制成与载波频率相同的信号，再通过放大器放大后发送出去。
基带调制的主要优点是简单、成本低，适用于带宽较窄的信道。
但是，由于基带信号的频率较低，容易受到噪声和干扰的影响，因此需要对信号进行调制和解调处理，以提高信号的抗干扰能力和传输质量。
二、频带调制频带调制是指将信息信号调制到载波频率不为零的信号上，也就是将低频信号调制到高频信号上，使其能够在空间中传输。
频带调制的原理是将信息信号通过调制器（调制器可以是模拟电路或数字电路）调制成与载波频率不同的信号，再通过放大器放大后发送出去。
频带调制的主要优点是传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强。
它适用于带宽较宽的信道，如无线电、卫星通信等。
但是，频带调制的缺点是复杂、成本高，需要对信号进行复杂的调制和解调处理。
三、基带调制与频带调制的比较基带调制与频带调制是两种不同的调制方式，它们各有优点和缺点。
基带调制适用于带宽较窄的信道，成本低、简单；但是容易受到噪声和干扰的影响，需要对信号进行复杂的调制和解调处理。
频带调制适用于带宽较宽的信道，传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强；但是复杂、成本高，需要对信号进行复杂的调制和解调处理。
四、应用基带调制和频带调制在通信领域中都有广泛的应用。
基带调制适用于电话线路、有线电视等带宽较窄的通信场景。
频带调制适用于无线电、卫星通信等带宽较宽的通信场景。
在数字通信中，基带调制和频带调制都有广泛的应用，如调制解调器、数字调制器等。
在模拟通信中，基带调制和频带调制也都有广泛的应用，如调频广播、调幅广播等。
基带调制和带通调制
基带调制和带通调制
基带调制和带通调制都是通信领域中常用的调制技术，用于将数字信号转换成适合传输的模拟信号或其他数字信号。
它们在不同应用场合下有不同的特点和优势。
1.基带调制：
基带调制是一种将数字信号直接转换为模拟信号的调制技术。
在基带调制中，输入信号通常是低频的、接近直流的信号。
基带信号通常包括信息信号、数据、语音等。
基带调制可以采用调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM）等不同的调制方式，以便在模拟信号中嵌入数字信息。
基带信号通常用于短距离通信，如音频传输、传真等。
2.带通调制：带通调制是一种将数字信号转换为高频模拟信号的调制技术，通常涉及到载波信号。
在带通调制中，输入信号通过调制器，与一个高频载波信号相乘，产生一个高频带通信号。
带通调制通常用于长距离通信，如广播、电视、移动通信等。
带通调制可以采用调幅（AM）、调频（FM）、正交振幅调制（QAM）等多种调制方式。
带通调制的优势在于它能够更好地抵御信号传输中的干扰和噪声，提供更远的传输距离。
在实际通信系统中，通常需要将数字信号经过基带调制和带通调制结合起来，以实现复杂的通信需求。
例如，数字信号首先经过基带调制转换为模拟信号，然后再经过带通调制将信号调整到适合传输的高频范围。
这种组合使用充分发挥了两种调制技术的优势，确保了信号的稳定传输和质量。
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍；所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知，2DPSK与2PSK的波形不同，他们的同一相位
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三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控，简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
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1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同，是基带信号带宽Bs的两倍， 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同，为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法，后者又称为极性比较－码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！
当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然后逐 渐减小量程。
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四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成：
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
数字基带信号实验及数字调制与解调实验
硬件实验一一、实验名称数字基带信号实验及数字调制与解调实验二、实验目的（1）了解单极性码，双极性码，归零码，不归零码等基带信号波形特点。
（2）掌握AMI，HDB3的编码规则。
（3）掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
（4）掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
（5）了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
（6）掌握绝对码，相对码概念及他们之间的变换关系。
（7）掌握用键控法产生2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的方法。
（8）掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系，绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
（9）了解2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
（10）掌握2DPSK相干解调原理。
（11）掌握2FSK过零检测解调原理。
三、实验仪器1. 双踪示波器一台2. 通信原理Ⅵ型实验箱一台3. M6信号源模块、M4数字调制模块四、实验容与实验步骤（一）数字基带信号实验1.熟悉信源模块，AMI&HDB3编译模块（有可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。
2.接通数字信号源模块的电源。
用示波器观察熟悉信源模块上的各种信号波形。
（1）示波器的两个通信探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二级管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用K1产生代码*1110010（*为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2，K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
3.关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3)编译码模块电源。
用示波器观察AMI（HDB3)编译单元的各种波形。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和（AMI）HDB3，将信源模块K1，K2，K3的每一位都置1，观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1，K2，K3置为全0，观察全0码对应的AMI和HDB3码。
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调的原理可以概括为以下几个步骤：
1. 调制过程：在发送端，数字基带信号通过调制过程被加载到载波信号上。
这个过程是将信息信号转变为适合传输的形式，通常是通过改变载波信号的幅度、频率或相位来实现的。
具体来说，数字基带信号控制载波信号的某个或多个参量，使信息被加载到载波上形成已调信号。
2. 传输过程：已调信号通过信道进行传输。
在这个过程中，信号可能会受到各种噪声和干扰的影响。
3. 解调过程：在接收端，已调信号经过解调后，将其还原为原始的数字基带信号。
解调是调制的逆过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中恢复出原始的基带信号。
解调后的信号还需要经过进一步的处理，比如去加重、均衡等，以还原出原始的信息。
在数字通信中，调制和解调是关键步骤，它们使得数字信号能够有效地在信道中传输。
通过调制和解调，数字信号能够适应信道的传输特性，并在接收端被还原为原始的数字信息。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅通信原理相关书籍或咨询通信工程专家。
基带调制和频带调制
基带调制和频带调制基带调制和频带调制是现代通信技术中的两种重要调制方式。
基带调制是指将原始信号直接调制到射频信号中，而频带调制则是通过将原始信号调制到中频信号中，再通过混频器将其转化为射频信号。
本文将详细介绍基带调制和频带调制的原理、优缺点以及应用领域。
一、基带调制基带调制是指将原始信号直接调制到射频信号中。
在基带调制中，原始信号可以是任何形式的模拟信号或数字信号，例如音频信号、视频信号、数字信号等。
基带调制的原理是将原始信号与载波信号进行乘积运算，得到一个带有原始信号频率特征的信号。
这个信号经过滤波、放大等处理后，就可以直接传输到接收端。
接收端通过解调器将信号解调还原成原始信号。
基带调制的优点是简单、成本低、传输距离短。
它适用于小范围、低速率的通信需求，例如电话、短信、局域网等。
但是基带调制的缺点也很明显，它容易受到干扰、衰减和噪声的影响，传输距离有限，难以实现高速率的数据传输。
因此，基带调制在高速率、长距离通信中较少使用。
二、频带调制频带调制是将原始信号调制到中频信号中，再通过混频器将其转化为射频信号的一种调制方式。
在频带调制中，原始信号可以是任何形式的模拟信号或数字信号。
频带调制的原理是将原始信号通过调制器调制到中频信号中，再通过混频器将其转化为射频信号。
这个信号经过滤波、放大等处理后，就可以传输到接收端。
接收端通过解调器将信号解调还原成原始信号。
频带调制的优点是传输距离长、抗干扰能力强、传输速率高。
它适用于高速率、长距离通信需求，例如广播、电视、卫星通信等。
但是频带调制的缺点也很明显，它成本高、复杂度大、功耗大。
因此，频带调制在小范围、低速率通信中较少使用。
三、应用领域基带调制和频带调制在不同的应用领域中有着各自的优势。
基带调制适用于小范围、低速率通信需求，例如电话、短信、局域网等。
频带调制适用于高速率、长距离通信需求，例如广播、电视、卫星通信等。
随着通信技术的发展，基带调制和频带调制也在不断演进。
第六章 数字基带调制
)
22
2
f
2 S
PG1 (mf S ) (1 P)G2 (mf S ) 2 ( f mf S ) , f 0
m1
➢离散谱是否存在，取决于g1(t)和g2(t)的波形 及其出现的概率P。
一般情况下，它也总是存在的，但对于双极
性信号 g1(t) = - g2(t) = g(t) ，且概率P=1/2（等
1 P, 以概率P
其中 an P, 以概率(1 P) 显然， u(t)是一个随机脉冲序列 。
19
稳态波v(t) 的功率谱为
Pv f
fS [PG1(mfS ) (1 P)G2 (mfS )] 2 ( f mfs )
m
交变波u(t) 的功率谱为
Pu ( f ) fS P(1 P) G1( f ) G2 ( f ) 2
P)g2
(t
nTs
)
n N
由于v(t)在每个码元内的统计平均波形相同，
故v(t)是以Ts为周期的周期信号。
18
交变波u(t)是s(t)与v(t)之差，即 u(t) s(t) v(t)
于是 u(t) un (t)
n
式中
g1(t nTs ) Pg1(t nTs ) (1 P)g2 (t nTs )
12
6. 多电平波形
多于一个二进制符号对应一个脉冲，波形 统称为多电平波形或多值波形。例下图4电 平波形。由于这种波形的一个脉冲可以代表 多个二进制符号，故在高数据速率传输系统 中，采用这种信号形式是适宜的。
3E
00
01
01
E
10
E
11
3E
00 01
11
13
消息代码的电波形并非一定是矩形的， 还 可以是其他形式。若数字基带信号中各码元 波形相同而取值不同，则可表示为
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。
调制方式
使信号能量大部分集中在一定的带宽内，
因此提高了频带的利用率。根据这些要求，
人们在实践中创造了各式各样的调制方式，
我们称之为现代恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性。MSK是移频键控FSK的一种改进形式。
、正交幅度调制（QAM）、正交频分复用调制（OFDM）等等。
4、QAM--又称正交幅度调制法。在二进制ASK系统中，其频带利用率是1bit／s·Hz，
若利用正交载波调制技术传输ASK信号，可使频带利用率提高一倍。如果再把多进制与其它技术结合
起来，还可进一步提高频带利用率。能够完成这种任务的技术称为正交幅度调制（QAM）。
也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。
二进制2ASK与四进制MASK调制性能的比较：
在相同的输出功率和信道噪声条件下，MASK的解调性能随信噪比恶化的速度比OOK要迅速得多。
这说明MASK应用对SNR的要求比普通OOK要高。在相同的信道传输速率下M电平调制与二
电平调制具有相同的信号带宽。即在符号速率相同的情况下，二者具有相同的功率谱。
影响，以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。这些技术的研究，
主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。多进制调制，是提高频谱利用率的有效方法，
恒包络技术能适应信道的非线性，并且保持较小的频谱占用率。
从传统数字调制技术扩展的技术有最小移频键控（MSK）、高斯滤波最小移频键控（GMSK）
其相位通常是不连续的。所谓MSK方式，就是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式。
2ask调制解调原理
2ask调制解调原理
2ASK调制（Amplitude Shift Keying）是一种数字调制技术，用于将数字信号转换为调制信号。
它的原理如下：
调制原理：
1. 数字信号：将要传输的数字信号表示为0和1的序列，其中0表示低电平，1表示高电平。
2. 基带信号：将数字信号进行基带调制，将0和1映射为两个不同的幅度值。
通常，0表示低幅度，1表示高幅度。
3. 载波信号：生成一个高频载波信号，通常为正弦波形式。
4. 调制信号：将基带信号与载波信号相乘，得到调制后的信号。
当基带信号为高幅度时，调制信号的幅度增大；当基带信号为低幅度时，调制信号的幅度减小。
解调原理：
1. 接收信号：接收经过传输和噪声影响后的调制信号。
2. 提取载波：通过使用与发送端相同频率的本地振荡器，提取出载波信号。
3. 解调信号：将接收信号与提取出的载波信号进行乘法运算，得到解调后的信号。
4. 滤波处理：对解调信号进行滤波处理，去除高频噪声和其他干扰，得到原始的调制信号。
5. 信号恢复：根据解调后的信号的幅度，将其恢复为原始的数字信号，将高幅度解调为1，低幅度解调为0。
2ASK调制解调原理简单直观，但相对来说对噪声和信道扰动比较敏感。
因此，在实际应用中，常常与误码控制和调制技术相结合，
1/ 2
以提高系统的可靠性和抗干扰能力。
2/ 2。
基带传输的三种调制方式
基带传输的三种调制方式在通信领域中，基带传输是指将数字信号直接传输到信道上的一种方式。
为了能够在信道上传输数字信号，需要对其进行调制处理。
基带传输的调制方式有三种：振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
下面将逐一介绍这三种调制方式的原理和特点。
1. 振幅调制（AM）振幅调制是将数字信号的振幅与载波的振幅进行调制，以实现信号的传输。
在振幅调制中，载波的频率和相位保持不变，只调制其振幅。
当数字信号为1时，振幅调制会使得载波的振幅增大；当数字信号为0时，振幅调制会使得载波的振幅减小。
通过这种方式，可以将数字信号转换为模拟信号，便于在信道上传输。
振幅调制的优点是实现简单，对信道的要求较低。
然而，由于调制信号是通过改变载波的振幅来传输信息的，因此容易受到噪声的干扰，信号的可靠性较低。
2. 频率调制（FM）频率调制是将数字信号的频率与载波的频率进行调制。
在频率调制中，载波的振幅和相位保持不变，只调制其频率。
当数字信号为1时，频率调制会使得载波的频率增加；当数字信号为0时，频率调制会使得载波的频率减小。
通过这种方式，可以将数字信号转换为模拟信号，便于在信道上传输。
频率调制的优点是抗干扰能力较强，信号的可靠性较高。
然而，频率调制的实现相对复杂，对信道的要求也较高。
3. 相位调制（PM）相位调制是将数字信号的相位与载波的相位进行调制。
在相位调制中，载波的振幅和频率保持不变，只调制其相位。
当数字信号为1时，相位调制会使得载波的相位发生变化；当数字信号为0时，相位调制会使得载波的相位保持不变。
通过这种方式，可以将数字信号转换为模拟信号，便于在信道上传输。
相位调制的优点是调制过程简单，对信道的要求较低。
然而，相位调制容易受到相位偏移和多径效应的影响，导致信号失真。
总结起来，振幅调制、频率调制和相位调制是基带传输中常用的调制方式。
每种调制方式都有其独特的优点和适用场景。
振幅调制简单易实现，适用于对信号可靠性要求不高的场景；频率调制抗干扰能力较强，适用于抗干扰能力要求较高的场景；相位调制实现简单，适用于对信道要求不高的场景。
第6章 正弦载波数字调制
第四章 数字调制宽
图6-5 2ASK信号的功率谱密度及带宽 a)“1”码波形的频谱 b) 基带信号的功率谱 c) 2ASK信号功率谱
第四章 数字调制与解调技术
由图可看出，2ASK信号的带宽是基带信号带宽的2 倍，若只计及基带信号功率谱主瓣宽度 B g ，则2ASK信 号占用的信道带宽为
第四章 数字调制与解调技术
图6-2
2ASK信号的波形示例
第四章 数字调制与解调技术
2ASK的调制器可以用乘法器法来实现，如图6-3所示。
图6-3 用乘法器实现2ASK调制器
第四章 数字调制与解调技术
图中，输入随机信息序列以a k 表示， 其取值服从下述关系
1 , 概率为 P a k 0 , 概率为 ( 1 P )
二进制频率键控，记为2FSK或BFSK（Binary FSK），是利用二进制数字基带信号去控制载波信号的 频率，即以不同频率的载波来表示数字信息“1”或“0” 的调制方式。2FSK 信号的波形示例如图6-10所示。
第四章 数字调制与解调技术
图6-10 2FSK 信号的波形示例
第四章 数字调制与解调技术
第四章 数字调制与解调技术
二、二进制频率键控
频率键控（FSK—Frequency Shift Keying）又称 为频移键控，它在短波通信中应用较广泛，这是因为 它除了设备简单，调制与解调方便外，更重要的是这 种调制方式具有较好的抗多径时延性能。
模拟调制和数字调制的区别资料讲解
模拟调制和数字调制的区别1、模拟调制与数字调制的区别，不同点和相同点？ 168 相同点：调制原理相同，调制目的相同，未调载波（正弦波相同）；不同点：调制信号不同（前者为数字基带信号s（t)；后者为模拟基带信号m(t)),已调载波的参量取值不同（前者离散取值，后者连续取值）.2、AM 、PSB、SSB、DSB带宽大小调试AM：优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差。
主要用在中波和短波调幅广播。
DSB调制：优点是功率利用率高，且带宽与AM相同，但设备较复杂。
应用较少，一般用于点对点专用通信。
SSB调制：优点是功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM，而带宽只有AM的一半；缺点是发送和接收设备都复杂。
SSB常用于频分多路复用系统中。
VSB调制：抗噪声性能和频带利用率与SSB相当。
在电视广播、数传等系统中得到了广泛应用。
FM： FM的抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中。
缺点是频带利用率低，存在门限效应。
3、什么是线性、非线性调制？在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。
由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。
角度调制：频率调制和相位调制的总称。
已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。
4、什么是基带传输？114频带传输？误码率大小？基带传输又叫数字传输，是指把要传输的数据转换为数字信号，使用固定的频率在信道上传输。
基带传输是由发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决其组成。
频带传输又叫模拟传输，是指信号在电话线等这样的普通线路上以正弦波形式传输的方式。
误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标，其取决于解调器输入信噪比，表达方式取决于调制方式。
5、几种常用的传输码型原则不含直流，且低频分量尽量少；应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测。
数字通信中几种调制方式的星座图
数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号）所占据的频带通常是低频开始的，而实际通信信道往往都是带通的，要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输。
即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。
因为正弦信号的特殊优点（如：形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波。
显然，我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号，相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式。
当然，我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅-调相等，从而达到某些更加好的特性。
一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：()()cos(2)N m n k s t A g t f t πϕ=+ 0t T ≤< （1）00001,2......1,2.......1,2........1,2........N N m m n n k k ====上式中，()g t 是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设()1g t =，0t T <≤，即()g t 是矩形波，以下也做同样处理。
假设一共有0N （一般0N 总是2的整数次幂，为2，4，16，32等等）个消息序列，我们可以把这0N 个消息序列分别映射到载波的幅度m A ，频率n f 和相位k ϕ上，显然，必须有 0000N m n k =⨯⨯才能实现这0N 个信号的传输。
当然，我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话，接收端的解调过程将是非常复杂的。
其中最简单的三种方式是：(1).当n f 和k ϕ为常数，即0000,1,1m N n k ===时，为幅度调制(ASK)。
(2).当m A 和k ϕ为常数，即00001,,1m n N k ===时，为频率调制(FSK)。
PWM 基带数字信号的调制与解调方法研究
PWM 基带数字信号的调制与解调方法研究摘要：通过分析pwm基带数字信号的调制与解调原理，提出了利用555定时器实现pwm调制，并利用巴特沃斯滤波器来实现解调功能。
先利用multisim10对电路进行仿真设计，确定其实际可行性。
然后利用protel99se对电路进行pcb设计，再利用刻板机进行pcb刻制，焊上元器件并调试，最后的电路测试结果表明，该电路较好实现了pwm信号的调制与解调。
abstract： by analyzing the pwm baseband digital signal modulation and demodulation principle， proposed use of the 555 timer to realize pwm modulation and use of butterworth filter achieve demodulation functions . the first use multisim10 circuit simulation design to determine the actual feasibility. and then use protel99se circuit pcb design，reuse rigid machine pcb engraving， welding on components and debugging， the final circuit test results show that the circuit is better to achieve a pwm signal modulation and demodulation.关键词： pwm；555定时器；调制；解调key words： pwm；555 timer；modulation；demodulation中图分类号：tn911.72 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）14-0222-040 引言随着现代通信中，数字电路的大量应用，pwm基带信号作为信息处理的中间信号或辅助信号，在实际数字通信终端中是很常见的。
数字基带传输系统的基本原理
数字基带传输系统的基本原理数字基带传输系统是一种用于将数字信号传输的通信系统。
其基本原理是将数字信号转换成模拟信号进行传输，然后再将模拟信号转换回数字信号进行接收和处理。
下面将详细介绍数字基带传输系统的基本原理。
1. 数字信号转换成模拟信号在数字基带传输系统中，首先需要将数字信号转换成模拟信号。
这一过程称为调制。
常见的调制方式有脉冲编码调制（PCM）和正交振幅调制（QAM）等。
在PCM中，将数字信号进行采样和量化，得到一系列的数字样本。
然后，通过调制器将这些样本转换成模拟信号。
调制器可以采用脉冲位置调制（PPM）、脉冲振幅调制（PAM）或脉冲宽度调制（PWM）等方式。
在QAM中，将数字信号分为实部和虚部两个部分。
然后，通过正交调制器将实部和虚部转换成模拟信号。
正交调制器可以采用二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）或八进制相移键控（8PSK）等方式。
2. 模拟信号传输在数字基带传输系统中，模拟信号通过传输介质进行传输。
传输介质可以是导线、光纤或无线信道等。
不同的传输介质对信号的传输距离、带宽和噪声等有不同的影响。
在传输过程中，模拟信号可能会受到干扰和衰减。
干扰包括信号间的相互干扰和外部信号的干扰，如串扰、电磁干扰等。
衰减则是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
为了克服干扰和衰减，数字基带传输系统通常会采用调制解调器、增益控制器和等化器等设备。
调制解调器可以将模拟信号转换成数字信号和数字信号转换成模拟信号。
增益控制器可以调整信号的幅度，以适应不同的传输距离和传输介质。
等化器可以校正信号的失真，提高信号的质量。
3. 模拟信号转换成数字信号在数字基带传输系统中，接收端需要将模拟信号转换成数字信号进行处理。
这一过程称为解调。
解调的方式与调制的方式相对应。
在PCM中，使用解调器将模拟信号转换成一系列的数字样本。
解调器可以采用脉冲位置解调（PPM）、脉冲振幅解调（PAM）或脉冲宽度解调（PWM）等方式。
模拟调制和数字调制的区别
模拟调制和数字调制的区别1、模拟调制与数字调制的区别，不同点和相同点？相同点：调制原理相同，调制目的相同，未调载波（正弦波相同）；不同点：调制信号不同（前者为数字基带信号（t)；后者为模拟基带信号m(t)),已调载波的参量取值不同（前者离散取值，后者连续取值）.2、AM、VSB、SSB、DSB带宽大小调试AM：优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差。
主要用在中波和短波调幅广播。
DSB调制：优点是功率利用率高，且带宽与AM相同，但设备较复杂。
应用较少，一般用于点对点专用通信。
SSB调制：优点是功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM，而带宽只有AM的一半；缺点是发送和接收设备都复杂。
SSB常用于频分多路复用系统中。
VSB调制：抗噪声性能和频带利用率与SSB相当。
在电视广播、数传等系统中得到了广泛应用。
FM：FM的抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中。
缺点是频带利用率低，存在门限效应。
3、什么是线性、非线性调制？在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。
由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。
角度调制：频率调制和相位调制的总称。
已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。
4、什么是基带传输？频带传输？误码率大小？基带传输又叫数字传输，是指把要传输的数据转换为数字信号，使用固定的频率在信道上传输。
基带传输是由发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决其组成。
误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标，其取决于解调器输入信噪比，表达方式取决于调制方式。
5、几种常用的传输码型原则不含直流，且低频分量尽量少；",应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号；",功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；",不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；",具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测。
数字信号的调制与解调
前言
当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支 撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的 调制就显得非常重要。
调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通 调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波 的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒 置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的， 因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高， 并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须 用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天 线发送出去。
系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接 收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。本文主要对 2PSK 信号的 原理及其相干解调系统性能进行了分析和仿真，这样能让我们对数字调制方式有 一个更清楚的认识。
1
一 设计原理
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一、信道的分类
1、按信道的复用方式 频分信道（ FDM ）：利用频率变换和调制方法，将若干路 信号调制到频谱的不同位置，接收端利用接收滤波器把各路信 号区分开。按频带划分信道构成多路复用。 时分信道（ TDM ）：将信号时区划分为若干时隙，轮流传 输不同的信号，形成时分通信。
2、按传输信号的类型
二、数字基带传输和频带传输
把原始数据信号（包含直流分量、低频、谐波分量）称为 基带信号。由数据终端产生的二进制数字信号，包括 PCM 、 △M等调制后的信号，称为数字基带信号。直接利用基带信号 进行传输的方式称为基带传输。如数字光纤通信系统。 利用载波对基带信号进行调制，使信号频谱搬移到载波频 率附近的一个频带内，把这种调制后的信号称频带信号。用频 带信号进行数据传输称频带传输。 近距（几米到几百米）：经接口电路（ RS-232 、 RS-422 ） 直接在线路上传输。 较近：加基带传输机（基带MODEM）。 较远：采用频带传输，即加调制解调器。
3
(dB)
常用dBr表相对电平，用dBm表示绝对电平。
3.干扰电平和发送接收电平的规定
以铁路通信为例：
干扰电平：音频回路两端用杂音计所测杂音电压：
明线≤2.5mV；电缆≤2.0mV。 发送电平：音频电路最高发送电平不大于0dBm； 载波通道的载波机两线端测得的电平 不大于-13 dBr。 接收电平：接收端根据传输方式的不同及接收端通 信设备本身的性能，对接收电平的限制 不同。如对FSK的音频实回线，要求 接收电平大于-25 dBm。
远动监控技术
西南交通大学电气工程学院
第四章 远动监控系统数据传输 与通信网络结构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 通信信道及数据传输系统 调制与解调 计算机网络基础 数据通信方式 调度端及RTU的网络结构
远动信息的传递过程
通信设备：一般包括信道、调制器/解调器（光端机）。 调制：把信息加到载波上，变成已调信号的过程 解调：把信息从已调信号中恢复出来的过程称为解调 信道：含有各种干扰的通信线路
令：
1 Z ) U e j (U1 I 1 c 2
1 Z ) U e j (U1 I 1 c 2
则：
U e j e rx U e j e rx U e x e j ( x ) U e x e j ( x ) U x
音频（300~3400Hz）线路：架空明线、对称电缆
2.通信线的传输特性
（1） 首端加上频率为ω的正弦交流电压，稳定后， 线路上任意一点X处的电压为：
1 1 rx rx U x (U1 I1Z c )e (U1 I1Z c )e 2 2
（2） 线路的特性阻抗(波阻抗)
g0 jC 0 r2 2
r11 r2 2 r1 1 (1 2 ) r2 2
Zc
r0 jL0 g0 jC 0
1 j (r0 jL0 )( g0 jC0 ) r1 r2 (1 2 ) 2
（4）前行波和反行波、波速
单极性不归零码
双极性不归零码
单极性归零码 双极性归零码 差分码
基带数传机原理框图
三、干扰电平和允许电平
用电平表示信号在传输过程中信号幅度变化情况。
1.相对电平
选择电路上某点的功率P0（U0、I0）为基准，把 电路上各点功率高于或低于基准点的倍数以dB（分 贝）表示，称该点的相对功率（电压、电流）电平。
模拟信道：传输连续的模拟信号。 数字信道：传输离散的数字信号。
3、按传输媒质不同
有线：以有形的线路为传输媒质。如对称电缆、同轴电 缆、架空明线、光纤。 无线：以自由空间为传输媒质。微波、卫星通信等。
4、按信息传送方向与时间关系
单工信道：只能一个方向传送，任何时间不能改变。 半双工信道：可以双向传输，交替进行，不能同时进行。 全双工信道：可同时进行双向传输。
1 2 2 2 2 [ (r02 2 L2 )( g C ) L0C0 r0 g 0 ] 0 0 0 2
γ：传播系数 β：衰耗系数，单位为dB/km(分贝/公里) α：相移系数，单位为rad/km(弧度/公里)
计算：用复数的运算方法来简化计算过程
r0 jL0 r11
转换为瞬时值的形式，有：
u 2U e x sin(t x ) 2U e x sin(t x ) u ( xt) u ( xt)
波速：考察 U ( x, t ) 中相位为一定值
1
，即
的点
t时刻x点处， U ( x, t ) 的相位为 t+Δt 时刻，相位
四、接收端设备与信道的连接
频带的选择
阻抗的匹配
电平的匹配
第四章 远动监控系统数据传输 与通信网络结构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 通信信道及数据传输系统 调制与解调 计算机网络基础 数据通信方式 调度端及RTU的网络结构
Байду номын сангаас
一、音频线路
1.由音频线路构成的数据传输系统
Zc
r0 jL0 g 0 j C 0
它表征线路本身的特性，与线路长度无关。
（3） 线路的传播系数、衰耗系数和相移系数
j (r0 jL0 )(g0 jC0 )
1 2 2 2 2 [ (r02 2 L2 )( g C ) L0C0 r0 g 0 ] 0 0 0 2
相对功率电平 相对电压电平 相对电流电平
P 10 log Pu 20 log Pi 20 log
px (dB) p0 Ux (dB) U0 Ix (dB) I0
2.绝对电平
在600Ω电阻上，消耗1mW功率为绝对功率电平的基准： 绝对功率电平 绝对电压电平
10 U Pu 20log x (dB) 0.775 P 10log Px