网络基础 调制与解调
宽带无线通信系统中的信号调制与解调技术研究
宽带无线通信系统中的信号调制与解调技术研究概述:宽带无线通信系统的信号调制与解调技术是保证高速率、高带宽、高可靠性的无线通信的基础。
本文将介绍宽带无线通信系统中的信号调制技术和解调技术的原理和应用,以及相关的研究进展。
一、信号调制技术1. 调制技术的基本概念调制技术是将低频信号(基带信号)转换为高频信号(载波信号)的过程。
在宽带无线通信系统中,常用的调制技术包括幅度调制、频率调制和相位调制。
这些调制技术可以通过改变信号的幅度、频率或相位来实现信息的传输和编码。
2. 常用调制技术(1)幅度调制(AM):幅度调制是将基带信号的幅度变化对应到载波的幅度上来表示信息的技术。
AM调制在宽带无线通信系统中被广泛应用,尤其在无线电广播和移动通信领域。
(2)频率调制(FM):频率调制是将基带信号的频率变化对应到载波的频率上来表示信息的技术。
FM调制在宽带无线通信系统中通常用于音频和视频信号的传输以及广播电台和电视台的发射。
(3)相位调制(PM):相位调制是将基带信号的相位变化对应到载波的相位上来表示信息的技术。
相位调制在宽带无线通信系统中常用于数字通信和数据传输,如调制解调器、无线局域网以及4G和5G 移动通信系统。
3. 调制技术的性能评价对于宽带无线通信系统中的调制技术,性能评价是重要的研究内容之一。
常见的性能评价参数包括误码率(BER)、调制解调器的灵敏度和带宽效率等。
研究者们通过改进调制技术和优化传输方案来提高系统的性能。
二、信号解调技术1. 解调技术的基本概念解调技术是将高频信号(载波信号)还原为低频信号(基带信号)的过程。
在宽带无线通信系统中,解调技术是将调制信号恢复为原始信息的关键。
常见的解调技术包括检波技术(包络检波、同步检波)和解调算法(数字信号处理)等。
2. 常用解调技术(1)包络检波:包络检波是将调制信号的包络还原为基带信号的过程。
在宽带无线通信系统中,包络检波常用于幅度调制和频率调制解调中。
无线通信系统中的调制解调基础(二):相位调制
无线通信系统中的调制解调基础(二):相位调制作者:Ian PooleAdrio Communications Ltd第二部分解释了相移键控(PSK)的多种形式,包括双相相移键控(BPSK),四相相移键控(QPSK),高斯滤波最小相移键控(GMSK),和目前流行的正交幅度调制(QAM)。
第一部分解释了调幅(AM)和调频(FM)技术,并介绍了其优点和缺点。
第三部分将会介绍直接序列扩频(DSSS)技术和正交频分复用(OFDM)调制技术。
调相相位调制是另一种广泛采用的调制技术,特别是在数据传输的应用中。
因为相位和频率是相辅相成的(频变是相变的一种形式),两种调制方法可以用角度调制(angle modulation)来概括。
为了解释调相如何工作,我们首先要对相位做出解释。
一个无线信号包涵了一个正弦信号的载波,幅度从正到负程波浪形变化,一个周期后回到零点,这个同样可以由一个围绕一个零点旋转的一个点来表示,如图3-13所示,相位就是终点到起点的角度。
调相改变了信号的相位,换句话来说,图中绕着原点旋转的点的位置会改变,要实现这个效果既是要在短时间内改变信号的频率。
所以,当进行相位调制的时候会产生频率的改变,反之亦然。
相位和频率是密不可分的,因为相位就是频率的积分,频率调制可以通过简单的CR网络转变成相位调制。
因此,相位调制与频率调制信号的边带、带宽具有异曲同工的效果,我们必须留意这个关系。
相移键控相位调制可以用来传输数据,而相移键控是很常用的。
PSK在带宽利用率上有很多优势,在许多移动电话无线通信的应用中广为采用。
最基本的PSK方法被称作双相相移键控(BPSK),有时也称作反向相位键控(PRK)。
一个数字信号在1和0之间改变(或表述为1和-1),这样形成了相位反转,就是180°的相移,如图3-14。
双相相移键控(BPSK)PSK的一个问题是接收机不能精确的识别传输的信号,来判定是mark(1)还是space (0),即使发射机和接收机的时钟同步也很难实现,因为传输路径会决定接受信号的精确相位。
调制解调的原理与应用
调制的分类
根据调制器的功能不同进行划分 (1)幅度调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的振 幅参数,如调幅(AM)振幅键控 (ASK)等。 (2)频率调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的频 率参数,如调频(FM)频率键控(FSK)等。 (3)相位调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的相 位参数,如调相(PM)相位键控(PSK)等。
线性调制系统的解调
当R、C满足条件 1 << RC << 1时,包络
wc
wH
检波器的输出基本上与输入信号的包
络变化呈线性关系,即
m0(t) = A0 + m(t)
隔去直流信号就可后得到原信号 m(t)
非线性调制原理简述
线性调制方式所具有的共同的特点,就是调 制后的信号频谱只是调制信号的频谱在频率 轴上的搬移,以适应信道的要求。虽然频率 位置发生了变化,但是频谱的结构没有改变。
调制的基本原理
调制的实质是频谱搬移其原理如图所示,
将调制信号f(t)乘以载波信号cos(ω0t)或
sin(ω0t),得到高频已调信号y(t),即
X
y(t)=f(t)cos(ω0t)或y(t)=f(t)sin(ω0t)
对y(t)做傅里叶变换可得
调制的基本原理
解调的基本原理
同步解调也是在频谱搬移 的基础上实现的,在接收 端对已调信号乘以与发射 端频率相同 的本地载波信 号。然后让信号通过一定 增益的低通滤波器从而实 现对信号的解调。
调制的分类
根据调制器频谱搬移特性的不同进行划分 (1)线性调制,输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号m(t) 的频谱之间呈线性搬移关系,如AM、单边带调制(SSB) 等。 (2)非线性调制,输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号 m(t)的频谱之间没有线性对应关系,即在输出端含有与调 制信号频谱不呈线性对应关系的频谱成分,如FM、FSK等。
计算机网络基础第三版习题答案
计算机网络基础第三版习题答案计算机网络基础是现代计算机科学和信息技术中的重要课程之一。
它涵盖了计算机网络的概念、原理、协议等方面的知识。
本文将针对计算机网络基础第三版的习题进行解答,旨在帮助读者更好地理解和掌握计算机网络基础知识。
第一章:计算机网络和因特网1. 什么是计算机网络?计算机网络的主要功能有哪些?计算机网络是指利用通信链路将多台计算机互连在一起,实现信息交换和资源共享的系统。
它的主要功能包括数据通信、资源共享、信息传播和分布式处理等。
2. 请解释什么是因特网?因特网是指全球范围内互联的计算机网络系统,它连接了世界各地的计算机和通信设备,实现了全球范围内的信息传递和资源共享。
它是由许多互联的网络组成,通过一系列的协议和技术实现互连。
3. 描述计算机网络的层次化结构。
计算机网络通常采用层次化结构,将网络功能划分为不同的层次,每个层次负责特定的功能。
常用的网络层次模型是OSI(开放系统互联)参考模型,它包含了七个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
第二章:物理层1. 描述计算机网络中的数据传输方式。
计算机网络中的数据传输可以分为两种方式:串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据,适用于远距离传输和传输速度较低的场景;并行传输是同时传输多个位,适用于短距离传输和传输速度较高的场景。
2. 什么是奈氏定理?为什么要使用奈氏定理?奈氏定理是指在理想条件下,计算机信道的数据传输速率受到信道带宽和信噪比的限制。
要最大化数据传输速率,就需要通过提高信道带宽和减小信噪比来改善传输性能。
3. 什么是调制和解调?描述调制和解调的过程。
调制和解调是指在信道中将数字信号转换为模拟信号(调制)或将模拟信号转换为数字信号(解调)的过程。
调制是将数字信号转换为模拟信号,解调是将模拟信号转换为数字信号。
调制和解调的过程包括信号采样、量化、编码和调制(或解调)等步骤。
第三章:数据链路层1. 描述数据链路层的功能和特点。
《DPSK调制和解调》课件
DPSK解调相对于QPSK和BPSK具有更好的性能, 尤其适用于中高速数据传输和多径传播环境。
04
DPSK调制和解调的应用
DPSK调制和解调在通信系统中的应用
数据传输
移动通信
DPSK调制技术常用于无线通信和光 纤通信中,能够提高数据传输的可靠 性和稳定性。
优化调制解调电路设计
优化DPSK调制解调电路设计,降低成本并 提高性能。
采用前向纠错编码技术
结合前向纠错编码技术,提高DPSK系统的 抗突发干扰能力。
研究新型调制方式
研究新型的数字调制方式,以克服DPSK调 制的缺点并进一步提高性能。
THANKS
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《dpsk调制和解调》PPT 课件
• DPSK调制原理 • DPSK信号的特性 • DPSK解调原理 • DPSK调制和解调的应用 • DPSK调制和解调的优缺点
01
DPSK调制原理
DPSK调制简介
DPSK是差分相位移键控的缩写 ,是一种数字调制方式,用于将 数字信号转换为适合传输的信号
。
DPSK调制利用了相位的变化来 表示数字信号中的比特信息,通 过比较相邻的码元来获得相位变
多普勒雷达
02
03
合成孔径雷达
利用DPSK调制,多普勒雷达能 够更准确地测量目标的运动速度 和方向。
在合成孔径雷达中,DPSK调制 用于提高图像的分辨率和清晰度 。
DPSK调制和解调在其他领域的应用
物联网
在物联网中,DPSK调制用于无线 传感器网络的信号传输,能够实 现低功耗、长距离的数据传输。
智能交通系统
易于实现
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。
数据链路层技术中的信号调制与解调技术解析(七)
数据链路层技术中的信号调制与解调技术解析在计算机网络和通信领域中,数据链路层起到承上启下的作用,负责将网络层的数据进行分帧、差错控制和流量控制等处理,然后通过物理层将这些数据转化为适合传输的信号,最终达到可靠传输的目的。
在数据链路层技术中,信号调制与解调技术起着关键作用。
一、信号调制技术信号调制是将数字信号转化为模拟信号的过程。
数据链路层利用调制技术将二进制的数字信号转化为适合在传输媒介上传输的模拟信号,并通过物理层传输到接收端。
调幅调制(AM)调幅调制是一种常见的信号调制技术。
它通过改变载波的振幅来表示数字信号的不同状态。
具体来说,调幅调制将1和0分别对应为负幅度和正幅度的载波波形。
在接收端,利用解调器可以将模拟信号还原为原始数字信号。
调频调制(FM)调频调制是另一种常见的信号调制技术。
它通过改变载波波形的频率来表示数字信号。
在调频调制中,不同的数字信号对应于不同频率的载波波形。
接收端使用解调器将模拟信号转化为原始数字信号。
相移键控调制(PSK)相移键控调制是一种利用相位变化表示数字信号的调制技术。
它通过改变载波波形的相位来表示不同的数字信号状态。
常见的相移键控调制方式有二进制相移键控调制(BPSK)、四进制相移键控调制(QPSK)等。
解调器在接收端通过检测相位的变化来还原数字信号。
二、信号解调技术信号解调是将模拟信号还原为数字信号的过程。
在数据链路层技术中,解调器起到关键作用,将接收到的模拟信号转化为数字信号,以便上层进行后续处理。
同步解调技术同步解调技术是一种常见的解调技术。
在接收端,解调器会将接收到的信号与本地的时钟信号进行比较,以便确定每个比特的边界。
通过对信号进行时钟同步,解调器可以准确还原数字信号。
相干解调技术相干解调技术是另一种常见的解调技术。
它利用载波的频率和相位信息进行解调,并通过比较接收到的信号与预设的相参考信号进行判断。
相干解调器可以在较差的信噪比下进行可靠解调,适用于复杂传输环境。
中职计算机网络基础 第二章数据通信基础综合练习题附解析答案
第二章数据通信基础综合练习题一、单项选择题1.X.25和FR分别表示( )。
A.企业内部网和帧中继网B.综合业务数字网和数字数据网C.帧中继网和企业内部网D.公用分组交换网和帧中继网2.调制解调技术主要用于( )的通信方式中。
A.模拟信道传输数字数据B.模拟信道传输模拟数据C.数字信道传输数字数据D.数字信道传输模拟数据3.关于调制解调器的描述正确的是( )。
A.在接收端将数字信号转换为模拟信号,在发送端将模拟信号转换为数字信号B.“调制”是指将数字信号转换为模拟信号的过程C.调制解调器必须通过申请才能由ISP发放D.调制解调器的调制技术只有频移键控和相移键控两种4.帧中继技术本质上是( )交换技术。
A.报文B.线路C.信元D.分组5.下列交换方法中,( )的传输延迟最小。
A.报文交换B.线路交换C.分组交换D.上述所有的6.在下列多路复用技术中,( )具有动态分配时隙的功能。
A.同步时分多路复用B.统计时分多路复用C.频分多路复用D.波分多路复用7.下列有关数据通信的说法中,( )是不正确的。
A.基带传输是将模拟信号调制成数字信号后发送和传输B.频带传输是把数字信号调制成模拟信号后发送和传输C.异步传输可以在任何时刻向信道发送信号D.同步传输是以报文或分组为单位进行传输8.下列关于电路交换说法正确的是( )。
A.线路利用率高B.电路交换中的节点对传输的信号不做任何处理C.信道的通信速率低当内前D.通信双方不必同时工作9.在( )传输中,一组比特同时发送,每个比特都在一条独立的线路上。
A.异步串行B.同步串行C.并行D.以上都是10.信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差为( )。
A.波特率B.比特率C.吞吐量D.信道带宽11.Internet中采用的数据交换技术是( )。
A.电路交换B.报文交换C.分组交换D.信元交换12在通信系统中,把来自许多信号源的信号组合起来,再通过一条传输线路同时发送的技术称为( )。
通信系统中的调制与解调原理
通信系统中的调制与解调原理通信系统是人类社会中不可或缺的一部分,它通过调制与解调技术实现信息的传输和接收。
本文将探讨通信系统中的调制与解调原理,帮助读者更好地理解这一关键技术。
一、调制的概念与原理调制是指将要传输的信息信号与载波信号相结合,使之适应信道传输的过程。
调制的目的是将基带信号转换为高频信号,以便在传输过程中受到较小的干扰。
常见的调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
其中,AM调制是通过改变载波的振幅来传输信息信号,FM调制是通过改变载波的频率,而PM调制则是通过改变载波的相位。
调制过程中,信息信号会改变载波的某个或多个特性,从而产生调制后的信号。
当调制信号解调回到基带信号时,需要使用解调技术。
二、解调的概念与原理解调是指将调制信号恢复为原始信息信号的过程。
解调旨在消除调制过程中引入的干扰,使接收到的信号能够准确还原为原始的信息信号。
解调的关键技术是根据调制信号中所包含的特定信息,恢复出原始信号。
常见的解调方式包括振幅解调(AM)、频率解调(FM)和相位解调(PM)等。
振幅解调是通过提取载波信号的振幅变化来还原信息信号,而频率解调则是通过提取载波信号的频率变化。
相位解调则是通过提取载波信号的相位变化来还原信息信号。
三、调制解调器的作用与特点调制解调器是实现调制与解调的核心设备。
它在发送端将信息信号进行调制,然后在接收端将调制信号解调恢复为原始信息信号。
调制解调器具有多种特点,如高度集成、实时性强、抗干扰能力高等。
它能够适应不同的调制方式和传输环境,确保信号的准确传输和接收。
在通信系统中,调制解调器在数字信号与模拟信号之间进行转换,使得数字信号可以通过传统的模拟信号传输介质进行传输,实现数字通信。
四、调制解调技术的应用调制解调技术在通信领域有着广泛的应用。
它不仅在传统的有线通信中起到至关重要的作用,也在无线通信、光纤通信等领域发挥着重要的作用。
在无线通信中,调制解调技术使得信息信号能够通过空中传输,实现手机、卫星通信等功能。
通讯基础必学知识点
通讯基础必学知识点1. 通信基本原理:通信基本原理包括信息的编码与调制、信道的传输与传播、信号的解调与解码等方面。
编码与调制是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程;信道的传输与传播是指信号在通信介质中传输的过程;信号的解调与解码是将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
2. 信道与信噪比:信道是指信息传输的媒介,可以是电磁波在空间中传播的介质,也可以是电缆、光纤等导体。
信道的质量可以用信噪比来衡量,信噪比是信号功率与噪声功率之比,用来描述信号与噪声的相对强弱程度。
3. 数字通信技术:数字通信技术是将模拟信号转换成数字信号,并以数字信号进行传输和处理的通信技术。
数字通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、传输容量大等优点。
常见的数字通信技术包括调幅、调频、调相、多址技术等。
4. 通信协议:通信协议是指计算机或通信设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。
通信协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次的协议。
常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
5. 信号与系统:信号与系统是指信号的产生、传输、处理和分析等过程与方法。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号,系统可以是连续时间系统或离散时间系统。
信号与系统理论是通信系统设计和信号处理等领域的基础。
6. 调制与解调技术:调制与解调技术是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程,以及将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
常见的调制与解调技术包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)、调相调制(PM)等。
7. 无线通信技术:无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线介质进行信息传输的技术。
常见的无线通信技术包括无线电通信、移动通信、卫星通信、蓝牙通信、红外线通信等。
8. 数据压缩与编码:数据压缩与编码是将冗余信息从数据中去除,减小数据量的过程。
数据压缩与编码可以将数据表示得更紧凑和有效,节省存储空间和传输带宽。
常见的数据压缩与编码技术包括哈夫曼编码、算术编码、字典编码等。
无线通信基础知识要点
无线通信基础知识要点一、引言无线通信作为现代通信技术的重要组成部分,已经深入到我们生活的方方面面。
本文将介绍无线通信的基础知识要点,帮助读者了解无线通信的原理和应用。
二、无线通信的原理无线通信是通过无线电波传输信号进行数据传输的技术。
它利用电磁波在空间中传播的特性,将信息编码成电磁波信号,并通过天线传输和接收信号。
1. 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的波动现象。
无线通信主要使用的是无线电波,其波长范围广泛,包括了无线电、微波、红外线和可见光等。
2. 调制与解调调制是将待传输的信息信号转换成适合无线传输的电磁波信号的过程,解调则是将接收到的电磁波信号恢复成原始的信息信号的过程。
调制和解调过程中常用的调制方式包括频率调制、相位调制和幅度调制。
三、无线通信的基本组成部分无线通信系统由多个组成部分组成,每个部分起着不同的作用。
1. 发射设备发射设备包括信源、调制器和发射天线。
信源产生需要传输的原始信号,调制器将信源产生的信号调制成适合无线传输的信号,发射天线用于将调制后的信号转换成无线电波并进行传输。
2. 传输介质无线通信的传输介质主要是空气或真空中的电磁波。
电磁波在传播过程中会受到多径传播、衰落等影响,因此需要进行信号处理和调制技术来提高传输质量。
3. 接收设备接收设备由接收天线、解调器和接收器组成。
接收天线接收到传输的电磁波信号后,解调器将信号解调为原始信号,接收器用于对解调后的信号进行处理和分析。
四、无线通信的应用无线通信在现代社会中有广泛的应用,涉及到多个领域和行业。
1. 移动通信移动通信是无线通信的一个重要应用领域,包括手机通信、移动互联网等。
通过移动通信技术,人们可以随时随地进行语音通话、短信传送和数据传输。
2. 无线局域网无线局域网(WLAN)是在有限区域内通过无线通信技术实现网络连接的技术。
它在家庭、办公室等环境中广泛应用,为用户提供了更加便捷的网络访问方式。
3. 卫星通信卫星通信利用人造卫星作为中继站,将信号传输到全球各个角落。
通信网络基础教学设计
通信网络基础教学设计前言通信网络作为现代社会的基础设施之一,其发展已经对我们的生产、生活、学习产生了深远的影响。
如何在硬件、软件和服务多方面加强对学生的教育和培训,培养具有全面技术素养和扎实专业知识的通信网络人才,是我们教师所面临的重要任务之一。
本文档将从课程设置、教学大纲和实践教学等方面对通信网络基础教学进行分析和设计。
课程设置通信网络作为一个专业,其核心课程应该包括以下内容:1.计算机网络基础,包括网络拓扑结构、网络协议、网络安全等;2.通信原理,包括信号传递、调制解调、通信通道、噪声等;3.通信网络技术,包括传输技术、交换技术、路由技术等;4.无线通信技术,包括移动通信系统、卫星通信系统、无线局域网等。
在这些基础课程之上,可以加入诸如云计算、大数据、物联网等前沿课程。
教学大纲基于上述课程设置,我们可以设计出以下的教学大纲:第一章:计算机网络基础1.1. 计算机网络概述1.2. OSI参考模型1.3. TCP/IP协议2.1. 信号与噪声2.2. 调制解调2.3. 通信通道第三章:通信网络技术3.1. 传输技术3.2. 交换技术3.3. 路由技术第四章:无线通信技术4.1. 移动通信系统4.2. 卫星通信系统4.3. 无线局域网第五章:云计算5.1. 云计算概述5.2. 云计算架构5.3. 云计算安全第六章:大数据6.1. 大数据概述6.2. 大数据处理6.3. 大数据应用7.1. 物联网概述7.2. 物联网架构7.3. 物联网应用实践教学除基础课程之外,实践教学也是培养学生专业技能的重要手段。
我们可以设计以下实践项目:1.路由器配置实验:要求学生掌握路由器配置的基本技能,包括路由表的配置和转发规则的设置。
2.无线局域网建设实验:要求学生掌握无线局域网的搭建和管理技能,包括无线AP的设置和无线客户端的连接。
3.移动通信系统实验:要求学生掌握移动通信系统的原理和操作技能,包括信道类型的切换和基本话音业务的完整过程。
通信网络中的信号调制与解调技术
通信网络中的信号调制与解调技术引言:随着信息时代的到来,通信网络的发展越发迅猛。
而其中信号调制与解调技术作为通信系统的基础,起着至关重要的作用。
本文将详细讨论通信网络中的信号调制与解调技术,包括定义、原理、调制与解调的步骤及常见的调制解调技术等。
一、信号调制与解调的定义1.1 信号调制的定义信号调制是将要传输的信息信号与载波信号进行耦合,使得信息信号能够适应传输介质并经过传输介质传送到接收端。
调制的目标是将信息信号的频带范围适应到传输介质的频带范围,以实现信息的传送。
1.2 信号解调的定义信号解调是指将经过调制的信号恢复为原始的信息信号的过程。
解调的目标是从传输介质中恢复出传输的原始信息。
二、信号调制与解调的原理2.1 调制的原理调制的基本原理是通过改变载波信号的某个或多个属性参数,使其与信息信号进行耦合,从而将信息信号传输到接收端。
常见的调制技术包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
2.2 解调的原理解调的基本原理是通过对接收到的调制信号进行处理,将其还原为原始的信息信号。
解调过程中通常需要根据具体的调制技术,恢复相应的载波信号的属性参数,从而实现信号的解耦合。
解调技术包括同步解调和非同步解调等。
三、信号调制与解调的步骤3.1 调制的步骤3.1.1 生成载波信号:通过产生基频信号形成载波信号,通常使用正弦波作为基频信号。
3.1.2 将信息信号与载波信号耦合:通过调制器将信息信号与载波信号进行耦合,形成调制信号。
3.1.3 调制信号的频率变换:通过混频器将调制信号的频率进行变换,以适应传输介质的要求。
3.2 解调的步骤3.2.1 信号的频率变换:在接收端,通过混频器将接收到的调制信号的频率进行变换,以恢复原始频率范围内的信号。
3.2.2 提取载波信号的属性参数:通过解调器提取调制信号中的载波信号的振幅、频率或相位等属性参数。
3.2.3 还原信息信号:根据载波信号的属性参数,通过处理解调信号,实现还原出原始的信息信号。
计算机网络技术基础教程
计算机网络技术基础教程计算机网络技术基础教程章节一:网络基础概念1.1 计算机网络的定义和作用1.2 网络体系结构1.3 网络协议与标准1.4 OSI参考模型1.5 TCP/IP协议族章节二:物理层2.1 信号与噪声2.2 传输介质2.3 传输介质的特性和分类2.4 调制与解调技术2.5 数字传输技术章节三:数据链路层3.1 数据链路层的功能和特点3.2 帧的结构和帧的同步3.3 面向连接的数据链路层协议3.4 CSMA/CD和以太网3.5 虚拟局域网(VLAN)章节四:网络层4.1 网络层的功能和特点4.2 数据包的传输与路由4.3 网际协议(IP)4.4 网络地址转换(NAT)4.5 路由器与路由算法章节五:传输层5.1 传输层的功能和特点5.2 传输层协议的选择5.3 传输层连接管理5.4 TCP协议和UDP协议5.5 网络地址转换(NAT)章节六:应用层6.1 应用层的功能和特点6.2 常见应用层协议6.3 网络应用程序的开发和部署6.4 互联网服务提供商(ISP)6.5 网络安全与应用层协议章节七:局域网和广域网7.1 局域网的特点和分类7.2 以太网的搭建与管理7.3 VLAN的配置与管理7.4 广域网的特点和分类7.5 光纤通信和载波通信章节八:无线网络技术8.1 无线网络的特点和分类8.2 WLAN和WPAN8.3 Wi-Fi和蓝牙技术8.4 移动通信和移动网络8.5 无线传感器网络附件:附件一:网络设备配置示例附件二:常用网络命令手册附件三:网络拓扑图示例法律名词及注释:1. ISP:互联网服务提供商,负责提供互联网接入服务的公司或组织。
2. NAT:网络地址转换,一种网络协议技术,用于将私有IP地址转换为公网IP地址。
3. VLAN:虚拟局域网,将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术,实现逻辑隔离和安全控制。
信号的调制与解调(完整版)
信号与系统课程设计设计题目:信号的调制与解调院系:机械电子工程系专业班级:09应用电子技术学生姓名:谢焱松吴杰谭雨恒刘庆学号:09353017 09353018 09353019 09353020专业班级:文如泉起止时间:2010.12.13-2010.12.25设计任务:信号的调制与解调•目的:理解Fourier变换在通信系统中的应用:掌握调制与解调的基本原理。
•要求:实现信号的调制与解调。
•内容:调制信号为一取样信号(自己选,一般取常见的信号),利用MATLAB分析幅度调制(AM)产生的信号频谱,比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。
设载波信号的频率为100HZ。
•方法:应用MATLAB平台。
•参考资料:MATLAB相关书籍。
教师点评:一、课程设计目的利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台,设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。
用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
二、课程设计要求(1)熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台,熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理,构建调制解调电路图。
(2)用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。
并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。
(3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。
(4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。
三、基本原理1 ASK 调制与解调ASK 即幅移键控(振幅键控),是一种相对简单的调制方式。
对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出,有载波输出时表示发送“1”,反之表示发送“0”。
通信技术中的信号调制与解调技术
通信技术中的信号调制与解调技术信号调制与解调技术是现代通信系统中不可或缺的关键技术之一。
它负责将要传输的信息信号转换为适合传输的载波信号,并在接收端将收到的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理、常见调制解调方法以及其在通信系统中的应用。
一、信号调制的基本原理信号调制是指将要传输的信息信号和高频载波信号相结合,以便在传输过程中提高信号的抗干扰能力和传输效率。
调制技术的基本原理可以归纳为将低频的信息信号调制到高频的载波信号上,产生调制后的信号。
二、常见调制解调方法1. 幅度调制(Amplitude Modulation,AM)幅度调制是最简单的一种调制方法,它是通过改变载波信号的振幅来传输信息。
在AM调制中,原始信号的幅度变化会导致载波信号的幅度随之变化。
接收端通过解调将幅度变化还原为原始信号。
2. 频率调制(Frequency Modulation,FM)频率调制是一种通过改变载波信号的频率来传输信息的调制方法。
FM调制中,原始信号的振幅不变,而是通过改变载波信号的频率来传输信息。
接收端通过解调将频率变化还原为原始信号。
3. 相位调制(Phase Modulation,PM)相位调制是一种通过改变载波信号的相位来传输信息的调制方法。
PM调制中,原始信号的振幅和频率不变,而是通过改变载波信号的相位来传输信息。
接收端通过解调将相位变化还原为原始信号。
三、调制解调技术的应用1. 无线通信系统中的调制解调技术调制解调技术广泛应用于无线通信系统中,如移动通信、卫星通信、无线局域网等。
在这些系统中,调制技术能够提高信号的传输距离和抗干扰能力,使得移动设备能够稳定地进行通信。
2. 数字通信系统中的调制解调技术调制解调技术在数字通信系统中也具有重要作用。
在数字通信中,信息信号经过模数转换器转换为数字信号后,需要通过调制技术将其转换为模拟信号进行传输。
在接收端,通过解调技术将模拟信号转换为数字信号进行处理和解码。
计算机网络基础(第二版)习题参考答案
《计算机网络基础(第二版)》习题参考答案第一章1.填空题(1)计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和__广域网__。
(2)从计算机网络组成的角度看,计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和__资源__子网。
(3)计算机网络的拓扑结构有星型、树型、总线型、环型和网状型。
2.简答题(1)计算机网络的发展经过哪几个阶段?每个阶段各有什么特点?答:单机系统:在单处理机联机网络中,由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统,被称为第一代网络。
多机系统:将多个单处理机联机终端网络互相连接起来,以多处理机为中心的网络,并利用通信线路将多台主机连接起来,为用户提供服务,形成了以通信子网为核心的第二代网络,随着分组交换技术的使用,逐渐形成了以遵守网络体系结构的第三代网络。
Internet是计算机网络发展最典型的实例,该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现,又提高了网络的发展。
(2)什么是计算机网络?计算机网络的主要功能是什么?答:利用通信设备和线路,将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件(网络通信协议及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。
主要功能:1. 数据交换和通信:在计算机之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件;2. 资源共享:充分利用计算机网络中提供的资源(包括硬件、软件和数据);3. 提高系统的可靠性:通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。
4. 分布式网络处理和负载均衡:将任务分散到网络中的多台计算机上进行,减轻任务负荷过重的单台主机。
(3)计算机网络分为哪些子网?各个子网都包括哪些设备,各有什么特点?答:从计算机网络系统组成的角度看,典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。
资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。
主机是资源子网的主要组成单元,为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务。
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。
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网络基础调制与解调
人们常说的Modem,其实是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。
也有人跟据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”。
大家知道,计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号。
于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。
这个数模转换器就是这里要讨论的Modem。
计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。
经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”。
正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。
在频带传输系统中,计算机通过调制解调器与电话线路连接。
在发送端,调制解调器将计算机产生的数字信号转换成电话交换网可以传送的模拟数据信号;在接收端,调制解调器将接收到的模拟数据信号还原成数字信号传送给计算机。
在全双工通信方式中,调制解调器应具有同时发送与接收模拟数据信号的能力。
计算机通过调制解调器与电话交换网实现远程通信的结构如图3-23所示。
图3-23 远程通信的结构
根据模拟数据编码类型的不同,可以将调制解调器分成多种类型。
图3-24给出了FSK 方式的调制解调器工作原理示意图。
发送端调制器是用输入的数字脉冲信号控制两个不同频率振荡器信号的输出来实现数字信号-模拟信号的转换。
当输入的数字脉冲信号为高电平(对应于逻辑1)时,频率f1=1270Hz的振荡器有信号输出,当输入的数字脉冲信号为低电平(对应于逻辑0)时,频率f2=1070Hz的振荡器有信号输出。
在调制器的输出端,通过组合器将根据输入的数字脉冲信号1、0序列排列顺序控制的两种频率的正(余)弦信号组合起来,就构成了FSK信号。
由于对应1、0的两种不同频率的正(余)弦信号是处于电话交换网的通频带内,因此模拟数据信号FSK可以顺利地通过模拟电话交换网到达接收端。
在接收端通过设置对应f1、f2两种频率的带通滤波器,将两种不同频率的正(余)弦信号分开,使频率为f1和f2的正(余)弦信号分别通过两个检波器,再将检波器输出信号送给组合器叠加。
组合器输出的解调信号对应的数字脉冲信号的高、低电平(即逻辑1与0)的变化规律与调制器输入的数字数据信号的高、低电平变化规律相同。
图3-24 FSK方式的调制解调器工作原理示意图
在完成调制、解调工作原理的初步讨论后,进而要讨论调制解调器如何实现在一对电话线上完成全双工通信的工作原理。
图3-25给出调制解调器实现全双工通信的工作原理。
在实际计算机通信中,任何一台计算机都需要同时具备发送和接收数据的能力。
为了实现在一对电话线上实现全双工通信,标准的FSK 调制解调器都规定了两个频率组,即上、下频带。
在一次数据通信中,主动发起通信的一端叫做呼叫端,被动参加通信的一端叫做应答端。
通信的两台计算机调制解调器中谁是呼叫端与应答端,完全根据在一次通信过程中是主动发起通信,还是被动响应通信的地位来决定的。
如果一个调制解调器被确定为呼叫端,则它使用下频带发送数据,使用上频带接收数据;反之亦然。
图3-25 调制解调器实现全双工通信示意图。