调制解调PPT课件
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BPSK的调制与解调ppt课件
π/4 -0.707
38 00100110
3π/8 -0.924
11 00001010
π/2 -1.000
1
00000001
5π/8 -0.924
11 00001010
3π/4 -0.707
38 00100110
7π/8 -0.383
79 01001111
π
0.0004
BPSK的Simulink仿真结果
没加噪声的仿真结果：
5
BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=0dB时，解调正确：
6
BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=-3dB时，解调出现了错码：
7
一种基于BPSK的调制的方框图
2
对数字信号“10111001000111110000”进行BPSK 调制之后，输出的波形如下图所示。
3
2. BPSK(Binary Phase Shift Keying)解调
BPSK解调原理框图 根据BPSK的调制特点，我们只需要用一个周期相 等的正弦信号和调制信号相乘，再经过一个低通滤波 器，就可以在一个周期中得到2个正向的半波信号（对 应数据“0”）或2个负向的半波信号（对应数据 “1”），然后用逻辑电路进行解调。
由于接受到的信号，中间电平可能是上下浮动的，上面
的绝对判断方法在信噪比较低时可能有误判现象，则可以通过 相对比较法来判断，即B1>B2时判“0”， B2>B1时判“1”，即 A[0]-A[12 ]+A[1]-A[13] +A[2]-A[14]……+A[11]-A[23]得到C值，根 据C大于零，输出是“0”，反之，输出为“1”。
调制与解调分析课件
调制的作用与重要性
调制的作用
调制的作用是将低频信号转换为高频信号，以便于传输。通过调制，可以有效 地利用频谱资源，提高传输效率，同时也可以实现多路复用，提高通信系统的 容量。
调制的重要性
调制在通信系统中具有非常重要的作用。它是实现无线通信的关键技术之一， 可以有效地将信息传输到远方。同时，调制也是实现数字通信的基础，可以使 得数字信号在有限的频谱资源上实现高速传输。
调制的过程
调制的过程包括调制信号和载波信号两个部分。调制信号是包含信息的数据信号，载波信 号是高频的振荡信号。通过调制，将调制信号的特性改变，使其与载波信号同步，从而将 信息传输出去。
调制的分类
调制可以分为模拟调制和数字调制两种。模拟调制是指将连续变化的模拟信号转换为高频 信号，而数字调制则是将离散的数字信号转换为高频信号。
调相信号的解调
调相信号解调方法
鉴相法和相干解调法。鉴相法是通过将调相信号与本地载波信号相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量，得到原 始相位信息。相干解调法则是通过与载波信号相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量，得到原始基带信号。
调相信号解调原理
调相信号的解调是将已调相信号恢复成原始基带信号的过程。解调过程中，需要使用适当的解调方法，根据调制 信号的特性选择合适的解调电路。
调相信号的解调通常采用鉴相器解调法，通过 比较接收到的信号与本地载波信号的相位差来 恢复原始调制信号。
PM信号在传输过程中具有较好的相位保持能力 ，适用于需要精确相位控制的通信系统。
调相和调频的关系
调相和调频都是利用载波的参数变化 来传递信息，但它们所利用的参数不 同。调频利用的是载波的频率变化， 而调相利用的是载波的相位变化。
高效解调算法
研究更高效的解调算法， 如基于机器学习的解调方 法，以降低计算复杂度和 功耗。
《调制解调》课件
《调制解调》PPT课件
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
调制和解调技术课件
率(bit/s/Hz)，即提高频谱有效性。
•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
•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
《DPSK调制和解调》课件
与BPSK（二进制相移键控）相比，DPSK能够提 供更高的数据传输速率和更有效的频谱利用率。
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
感谢观看
《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
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
感谢观看
《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
通信原理知识调制与解调ppt(84张)
Ω)t
调制信号
Ω
载波
调幅波
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
(2) 限带信号的调幅波
v AM (t) V0 1
n
mn
c
osΩnt
c os0t
V0 cos0t
n
1 2
mn
c os (0
Ωn )t
1 2
mn
从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地
反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用， 不反映调制信号的变化规律。
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
End
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
三种振幅调制信号
电压 表达式
普通调幅波
V0 (1 ma cos Ωt ) cos0t
(2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
v V cos Ωt v0 V0 cos0t
ma 0 0 ma 1
maa 1
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
图 9.2.2 由非正弦波调制所得到的调幅波
m上
Vmax V0 V0
m下
V0
Vm in V0
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
通信原理知识调制与解调(PPT84页)
2. 普通调幅波的频谱
（1）由单一频率信号调 幅
v AM (t) V0 (1 ma cosΩt) cos0t
频率调制与解调教学课件PPT
第7章 频率调制与解调
7.2 调频器与调频方法
7.2.1 调频器 • 实现调频的电路或部件称为调频器(频率调制器)或调
频电路。 • 对调频器的要求有调制性能和载波性能： （1）调制特性线性要好。 （2）调制灵敏度要高。 （3）载波性能要好。 （4）最大频偏要满足要求，并且在保证线性度的条件
下要尽可能地大一些，以提高线性范围。
c
A2 2
m2c
A1mc
cos t
A2 2
m2c
cos 2t
式中
c
1
L(C1
C2CQ C2 CQ
)
A1 2 p
A2
3 8
2
p2
1 4
( 1)
p
பைடு நூலகம்
2
2p
1 1 p1
p (1 p1)(1 p1 p2 p2 )
第7章 频率调制与解调
p1
CQ C2
p2
C1 CQ
瞬时频移：f
(t)
mfc
制,即
τ=kduΩ(t)
则输出信号为 u=Ucosωc(t-τ)=Ucos［ωct-kdωcuΩ(t)］
输出信号已变成调相信号了。
第7章 频率调制与解调
3.扩大调频器线性频偏的方法
• 对于直接调频电路,调制特性的非线性随最大相对 频偏Δfm/fc的增大而增大。
• 当最大相对频偏Δfm/fc限定时,对于特定的fc, Δfm也 就被限定了,其值与调制频率的大小无关。
uo
(a) f
o C
(b) f
uo
t (c)
t
t
t
图7―14 变容管线性调频原理
第7章 频率调制与解调
二次谐波失真系数可用下式求出:
7.2 调频器与调频方法
7.2.1 调频器 • 实现调频的电路或部件称为调频器(频率调制器)或调
频电路。 • 对调频器的要求有调制性能和载波性能： （1）调制特性线性要好。 （2）调制灵敏度要高。 （3）载波性能要好。 （4）最大频偏要满足要求，并且在保证线性度的条件
下要尽可能地大一些，以提高线性范围。
c
A2 2
m2c
A1mc
cos t
A2 2
m2c
cos 2t
式中
c
1
L(C1
C2CQ C2 CQ
)
A1 2 p
A2
3 8
2
p2
1 4
( 1)
p
பைடு நூலகம்
2
2p
1 1 p1
p (1 p1)(1 p1 p2 p2 )
第7章 频率调制与解调
p1
CQ C2
p2
C1 CQ
瞬时频移：f
(t)
mfc
制,即
τ=kduΩ(t)
则输出信号为 u=Ucosωc(t-τ)=Ucos［ωct-kdωcuΩ(t)］
输出信号已变成调相信号了。
第7章 频率调制与解调
3.扩大调频器线性频偏的方法
• 对于直接调频电路,调制特性的非线性随最大相对 频偏Δfm/fc的增大而增大。
• 当最大相对频偏Δfm/fc限定时,对于特定的fc, Δfm也 就被限定了,其值与调制频率的大小无关。
uo
(a) f
o C
(b) f
uo
t (c)
t
t
t
图7―14 变容管线性调频原理
第7章 频率调制与解调
二次谐波失真系数可用下式求出:
第3章调制和解调ppt课件
3. 角度调制
调频信号带宽公式（卡森公式）
BFM=2(mf+1)fm=2(△f+fm) △f=mffm fm是基带信号的调制频率，△f是最大频偏，mf是调频指数
。Mf<<1，窄带调频（NBFM）BFM≈2fm；宽带调频（WBFM ）非线性
与幅度调制相比，频率调制最突出的优势是具有较高 的抗噪声性能，但代价是占用比幅度调制更宽的带宽 。
2. DSB信号带宽与AM相同BDSB=BAM=2fH 3. 调制效率高 4. 应用场合少，调频立体声广播中的差信号调制，彩色电
视系统色差信号调制。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2. 幅度调制
单边带调制（SSB）
滤波法（理想高通，滤掉下边带，输出上边带；理想低通 ，滤掉上连带，输出下边带）；相移法
特点与应用：
1. 对频谱资源有效利用 2. 节省功率
BSSB12BDSB，fH短波通信，频分复用系统
3. 带宽节省以增加复杂性为代价
4. 不能采用包络检波，采用相干解调。
传输。
设备的复杂度
非相干方式比相干方式简单 目前常用的是2DPSK方式和2FSK方式
相干2DPSK主要用于中速数据传输 非相干2FSK主要用于中、低速数据传输，尤其适用于随参信道。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1 克服了DSB信号占用频带宽的问题，以解决了SSB信号实现上的 难题。
2 fH<BVSB<2fH，调制效率100% 3 VSB比SSB所需求的带宽仅有很小的增加，但却换来了电路实现
调频信号带宽公式（卡森公式）
BFM=2(mf+1)fm=2(△f+fm) △f=mffm fm是基带信号的调制频率，△f是最大频偏，mf是调频指数
。Mf<<1，窄带调频（NBFM）BFM≈2fm；宽带调频（WBFM ）非线性
与幅度调制相比，频率调制最突出的优势是具有较高 的抗噪声性能，但代价是占用比幅度调制更宽的带宽 。
2. DSB信号带宽与AM相同BDSB=BAM=2fH 3. 调制效率高 4. 应用场合少，调频立体声广播中的差信号调制，彩色电
视系统色差信号调制。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2. 幅度调制
单边带调制（SSB）
滤波法（理想高通，滤掉下边带，输出上边带；理想低通 ，滤掉上连带，输出下边带）；相移法
特点与应用：
1. 对频谱资源有效利用 2. 节省功率
BSSB12BDSB，fH短波通信，频分复用系统
3. 带宽节省以增加复杂性为代价
4. 不能采用包络检波，采用相干解调。
传输。
设备的复杂度
非相干方式比相干方式简单 目前常用的是2DPSK方式和2FSK方式
相干2DPSK主要用于中速数据传输 非相干2FSK主要用于中、低速数据传输，尤其适用于随参信道。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1 克服了DSB信号占用频带宽的问题，以解决了SSB信号实现上的 难题。
2 fH<BVSB<2fH，调制效率100% 3 VSB比SSB所需求的带宽仅有很小的增加，但却换来了电路实现
高频角度调制与解调课件
雷达和感知系统
除了通信领域，高频角度调制与 解调技术在雷达和感知系统中也 有广泛应用，用于目标检测、定 位和跟踪。
未来发展方向和挑战
更高的频谱效率和可靠性
随着通信技术的发展，对高频角度调制与解调技术的频谱效率和 可靠性提出了更高的要求。
复杂信号处理和算法优化
为了实现更高效和可靠的数据传输，需要进一步研究和优化高频角 度调制与解调的信号处理算法。
同步解调的解调效果较好，但实现较为复杂，而包络 检波法实现简单，但解调效果受信噪比影响较大。
调相信号解调是将调相信号还原为原始信号的 过程。
同步解调需要使用到载波同步信号，而包络检波 法则不需要。
解调技术比较
调频信号解调和调相信号解调各有优缺点，适 用于不同的应用场景。
在信噪比较高、对解调效果要求较高的场合， 相干解调较为适用；在信噪比较低、对解调速 度要求较高的场合，非相干解调较为适用。
现信息的传递。
调频调制的特点：调频波的带宽与调制 信号的带宽成正比，因此调频调制具有
较大的抗干扰能力和较好的信噪比。制是一种通过改变载波的相位来传递信息的方式。
02
调相调制是将调制信号（如音频信号）作为输入，通过改变振荡器的相位来产 生调相波。在调相过程中，载波的相位随调制信号的幅度变化而变化，从而实 现信息的传递。
卫星通信
卫星通信是高频角度调制的另一个重要应用领域。通过将 调制信号加载到高频载波上，实现信号的卫星间传输。在 卫星通信中，高频角度调制技术可以提高信号的传输效率 和抗干扰能力，确保卫星信号的可靠性和稳定性。
卫星通信中，高频角度调制技术广泛应用于卫星电视广播 、卫星电话通信等领域。通过高频角度调制技术，可以将 信号从地面发送到卫星上，再由卫星转发到其他地区，实 现全球范围内的通信和信息传输。
第5章调制与解调共51讲160页课件
18
残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种 调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决 了单边带滤波器不易实现的难题。
在残留边带调制中，除了传送一个边带外，还保留了另外 一个边带的一部分。对于具有低频及直流分量的调制信号， 用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想 滤波器，在残留边带调制中已不再需要，这就避免了实现上 的困难。
接将载频与调 制信号相乘
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
15
[优点] 发送功率利用率提高
uDSB Auuc AUm cos t Ucm cosct
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
[不足]
1) 存在180deg相位突变点; 2) 包络变化不反映调制信号 的变化；
41
失真原理 放电时常数过大，导致放电过慢形成。 解决办法
降低放电时常数， 使放电速率快于 包络下降速率 不失真条件
RC 1 ma2 ma
42
1）大信号包络检波 实用电路
Ri：为后级电路输入电阻，
此处作为检波负载。
CC：隔离Uo中的直流分量，
只让交流成份送至后级处理，
CC的容抗要求远小于Ri阻抗
u (t) Um cos t Um cos 2Ft 2F
又令载波信号
uC (t) Ucm cosct Ucm cos 2fc t c 2fc 调幅波振幅(包络) （与调制信号成比例）
U AM (t) Ucm kaUm cost
Ucm(1
ka
U m Ucm
c ost )
6
普通调幅波的表达式、功率与效率计算 三种调幅波的波形图、频谱图
残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种 调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决 了单边带滤波器不易实现的难题。
在残留边带调制中，除了传送一个边带外，还保留了另外 一个边带的一部分。对于具有低频及直流分量的调制信号， 用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想 滤波器，在残留边带调制中已不再需要，这就避免了实现上 的困难。
接将载频与调 制信号相乘
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
15
[优点] 发送功率利用率提高
uDSB Auuc AUm cos t Ucm cosct
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
[不足]
1) 存在180deg相位突变点; 2) 包络变化不反映调制信号 的变化；
41
失真原理 放电时常数过大，导致放电过慢形成。 解决办法
降低放电时常数， 使放电速率快于 包络下降速率 不失真条件
RC 1 ma2 ma
42
1）大信号包络检波 实用电路
Ri：为后级电路输入电阻，
此处作为检波负载。
CC：隔离Uo中的直流分量，
只让交流成份送至后级处理，
CC的容抗要求远小于Ri阻抗
u (t) Um cos t Um cos 2Ft 2F
又令载波信号
uC (t) Ucm cosct Ucm cos 2fc t c 2fc 调幅波振幅(包络) （与调制信号成比例）
U AM (t) Ucm kaUm cost
Ucm(1
ka
U m Ucm
c ost )
6
普通调幅波的表达式、功率与效率计算 三种调幅波的波形图、频谱图
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第四代蜂窝移动通信系统将采用多载波调制方式
8
主要内容
模拟调制解调
– FM
数字频率调制
– FSK、MSK、GMSK、 GFSK
数字相位调制
– PSK、QPSK 、 OQPSK 、/4 DQPSK
正交振幅调制
– QAM
扩展频谱调制 多载波调制
9
主要内容
模拟调制解调 数字频率调制 数字相位调制 正交振幅调制 扩展频谱调制 多载波调制
若以90%能量所包括的谱线宽度(以载频为中心)作为 调频信号的带宽，则可以证明调频信号的带宽为
B 2 (m f 1 )F m 2 ( fm F m )
式中，Fm=Ω/2π为调制频率，Δfm=mf·Fm为调制频偏。 若以99%能量计算，则调频信号的带宽为
B2(1mf mf )Fm
FM信号的产生可以用压控振荡器(VCO)直接调频， 也可以将调制信号积分后送入调相器进行“间接调频”。 FM信号解调可采用鉴频器或锁相环鉴频。
10
模拟调制解调
以模拟调频为例说明调制解调的过程及其信号特征和性能
设载波信号为
u(t)U cco cts (0)
–Uc——载波信号的振幅 –ωc——载波信号的角频率 –θ0——载波信号的初始相位
调幅：由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真 ，已很少采用。
调频和调相：已调信号可以写成如下形式
u(t)U cco cts ((t))
式中，φ(t)为载波的瞬时相位
11
模拟调制解调（续）
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
k
f um (t)
t
或 (t) 0 k f um ( )d
式中，kf为调制灵敏度
调频信号的形式为
t
u F(M t) U ccoctsk [f 0u m ()d]
FM信号的频谱特性 – 已调信号包括载频分量c和无穷多个边频分量 (c+k)，边频分量的谱线间隔为调制角频率，且对 称分布在载波分量的两侧。 – 边频分量的能量主要集中在载波附近。 – 载波分量和边频分量的大小有相应的各阶贝塞尔函数 所确定。适当选择mf值是，载频或某个边频分量可以 为零。
15
模拟调制解调（续）
解调的可实现性
6
概述（续）
调制解调技术研究的主要内容
➢调制的原理及其实现方法 ➢已调信号的频谱特性 ➢解调的原理和实现方法 ➢解调后的信噪比或误码率性能
7
概述（续）
第一代蜂窝移动通信系统采用模拟调频（FM）传输模拟语音，其信令 系统采用2FSK数字调制。 第二代数字蜂窝移动通信系统传送的语音都是经过语音编码和信道编 码后的数字信号。
– 调幅(AM) – 调频(FM) – 调相(PM)
数字调制是利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位
– 振幅键控(ASK) – 频移键控(FSK) – 相移键控(PSK)
4
概述（续）
数字调制与模拟调制
– 相同点： » 本质上并无什么不同，它们同属正弦载波调制
– 不同点： » 模拟调制的调制信号为连续性正弦调制 » 数字调制的调制信号为数字型正弦调制 » 模拟信号传输的质量标准是信噪比（S/N）
16
模拟调制解调（续）
信号的调制框图
um(t)
电压振荡器 VCC
直接调频
uFM(t)
um(t)
积分器
uFM(t) 调相器
f0 间接调频
17
模拟调制解调（续）
调频信号的解调框图：
uFM(t) r(t) 前置放大器
B=2(mf+1)Fm
噪声n(t)
限幅器 鉴频器 解调器
低通 滤波器
前置放大器：带宽为B=2(mf+1)Fm
12
模拟调制解调（续）
假设
um(t)Umcost
则 uFM(t)Uc cos[ctmf sint]
式中，
mf
kfUm
m
为调制指数。
将式(2 - 7)展开成级数得
uFM(t)Uc J0(mf )sinct
J1(mf )sin[c()t]J1(mf )sin[c()t]
J2(mf )sin[c(2)t]J2(mf )sin[c(2)t]
...
13
模拟调制解调（续）
式中，Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk(mf)j 0(1)jj!((m k f /j2))2!jk
FM信号的频谱 （mf=2)
振幅
2π B=2(mf+1)Ω Uc
Uc/2 0
J1(mf) J1(mf)
J2(mf)
J0(mf)
J2(mf)
ωc Ω
ω
14
模拟调制解调（续）
第二章 调制解调
1
概述
调制在通信系统中占有十分重要的地位。 只有经过调制才能将基带信号转换成适合于信道传输的已 调信号 调制对系统的传输有效性和可靠性都有很大的影响。
信信 息源 源编
码
信
道
调 制
移动信道
编
器
码 噪声
信信
解 调
道
源
器译
译
信 宿
码码
2
概述（续）
调制：把要传输的信号变换成适合信道传输的信 号的过程
限幅器：防止有效带宽随调制信号的振幅的增加而变宽 ，因信道的宽度是给定的。（消除接收信号在幅度上可 能出现的畸变）
低通滤波器：为了保证调频信号带宽在给定范围之内。 18
– 调制信号：调制器的输入信号（调制前） – 已调信号：调制器的输出信号（调制后） – 载波信号：高频正弦波信号 – 已调信号=调制信号*载波 解调：接收端将已调信号还原成要传输的原始信 号的过程
3
概述（续）
按照调制器输入信号(调制信号)的形式，调制可分为模拟 调制(或连续调制)和数字调制。 模拟调制是利用输入的模拟信号直接调制(或改变)载波(正 弦波)的振幅、频率或相位
» 数字信号传输的质量标准是误码率（Pe）
5ห้องสมุดไป่ตู้
概述（续）
移动通信信道的基本特征
– 带宽受限 – 干扰和噪声影响 – 存在衰落现象
对已调信号的要求
– 已调信号的频谱窄和带外衰减快 » 频率利用率高 » 衡量指标：单位频带内能传输的比特率（b/s/Hz)
– 较强的抗干扰和抗衰落能力 » 模拟调制：输出信噪比（S/N）大 » 数字调制：误码率（Pe）低
– GSM系统采用GMSK调制； – IS-54系统和PDC系统采用/4 DQPSK调制； – IS-95 CDMA系统的下行信道采用QPSK调制，其上行信道采用
OQPSK调制。 第三代蜂窝移动通信系统采用MQAM、QPSK或8PSK调制
– 由于带宽资源受限，目前所有调制技术的主要设计思路就是最小 化传输带宽。相反，扩频技术使用的传输带宽比要求的最小信号 带宽大几个数量级，扩展频谱调制能获得很高的频谱利用率。
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主要内容
模拟调制解调
– FM
数字频率调制
– FSK、MSK、GMSK、 GFSK
数字相位调制
– PSK、QPSK 、 OQPSK 、/4 DQPSK
正交振幅调制
– QAM
扩展频谱调制 多载波调制
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主要内容
模拟调制解调 数字频率调制 数字相位调制 正交振幅调制 扩展频谱调制 多载波调制
若以90%能量所包括的谱线宽度(以载频为中心)作为 调频信号的带宽，则可以证明调频信号的带宽为
B 2 (m f 1 )F m 2 ( fm F m )
式中，Fm=Ω/2π为调制频率，Δfm=mf·Fm为调制频偏。 若以99%能量计算，则调频信号的带宽为
B2(1mf mf )Fm
FM信号的产生可以用压控振荡器(VCO)直接调频， 也可以将调制信号积分后送入调相器进行“间接调频”。 FM信号解调可采用鉴频器或锁相环鉴频。
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模拟调制解调
以模拟调频为例说明调制解调的过程及其信号特征和性能
设载波信号为
u(t)U cco cts (0)
–Uc——载波信号的振幅 –ωc——载波信号的角频率 –θ0——载波信号的初始相位
调幅：由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真 ，已很少采用。
调频和调相：已调信号可以写成如下形式
u(t)U cco cts ((t))
式中，φ(t)为载波的瞬时相位
11
模拟调制解调（续）
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
k
f um (t)
t
或 (t) 0 k f um ( )d
式中，kf为调制灵敏度
调频信号的形式为
t
u F(M t) U ccoctsk [f 0u m ()d]
FM信号的频谱特性 – 已调信号包括载频分量c和无穷多个边频分量 (c+k)，边频分量的谱线间隔为调制角频率，且对 称分布在载波分量的两侧。 – 边频分量的能量主要集中在载波附近。 – 载波分量和边频分量的大小有相应的各阶贝塞尔函数 所确定。适当选择mf值是，载频或某个边频分量可以 为零。
15
模拟调制解调（续）
解调的可实现性
6
概述（续）
调制解调技术研究的主要内容
➢调制的原理及其实现方法 ➢已调信号的频谱特性 ➢解调的原理和实现方法 ➢解调后的信噪比或误码率性能
7
概述（续）
第一代蜂窝移动通信系统采用模拟调频（FM）传输模拟语音，其信令 系统采用2FSK数字调制。 第二代数字蜂窝移动通信系统传送的语音都是经过语音编码和信道编 码后的数字信号。
– 调幅(AM) – 调频(FM) – 调相(PM)
数字调制是利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位
– 振幅键控(ASK) – 频移键控(FSK) – 相移键控(PSK)
4
概述（续）
数字调制与模拟调制
– 相同点： » 本质上并无什么不同，它们同属正弦载波调制
– 不同点： » 模拟调制的调制信号为连续性正弦调制 » 数字调制的调制信号为数字型正弦调制 » 模拟信号传输的质量标准是信噪比（S/N）
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模拟调制解调（续）
信号的调制框图
um(t)
电压振荡器 VCC
直接调频
uFM(t)
um(t)
积分器
uFM(t) 调相器
f0 间接调频
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模拟调制解调（续）
调频信号的解调框图：
uFM(t) r(t) 前置放大器
B=2(mf+1)Fm
噪声n(t)
限幅器 鉴频器 解调器
低通 滤波器
前置放大器：带宽为B=2(mf+1)Fm
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模拟调制解调（续）
假设
um(t)Umcost
则 uFM(t)Uc cos[ctmf sint]
式中，
mf
kfUm
m
为调制指数。
将式(2 - 7)展开成级数得
uFM(t)Uc J0(mf )sinct
J1(mf )sin[c()t]J1(mf )sin[c()t]
J2(mf )sin[c(2)t]J2(mf )sin[c(2)t]
...
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模拟调制解调（续）
式中，Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk(mf)j 0(1)jj!((m k f /j2))2!jk
FM信号的频谱 （mf=2)
振幅
2π B=2(mf+1)Ω Uc
Uc/2 0
J1(mf) J1(mf)
J2(mf)
J0(mf)
J2(mf)
ωc Ω
ω
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模拟调制解调（续）
第二章 调制解调
1
概述
调制在通信系统中占有十分重要的地位。 只有经过调制才能将基带信号转换成适合于信道传输的已 调信号 调制对系统的传输有效性和可靠性都有很大的影响。
信信 息源 源编
码
信
道
调 制
移动信道
编
器
码 噪声
信信
解 调
道
源
器译
译
信 宿
码码
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概述（续）
调制：把要传输的信号变换成适合信道传输的信 号的过程
限幅器：防止有效带宽随调制信号的振幅的增加而变宽 ，因信道的宽度是给定的。（消除接收信号在幅度上可 能出现的畸变）
低通滤波器：为了保证调频信号带宽在给定范围之内。 18
– 调制信号：调制器的输入信号（调制前） – 已调信号：调制器的输出信号（调制后） – 载波信号：高频正弦波信号 – 已调信号=调制信号*载波 解调：接收端将已调信号还原成要传输的原始信 号的过程
3
概述（续）
按照调制器输入信号(调制信号)的形式，调制可分为模拟 调制(或连续调制)和数字调制。 模拟调制是利用输入的模拟信号直接调制(或改变)载波(正 弦波)的振幅、频率或相位
» 数字信号传输的质量标准是误码率（Pe）
5ห้องสมุดไป่ตู้
概述（续）
移动通信信道的基本特征
– 带宽受限 – 干扰和噪声影响 – 存在衰落现象
对已调信号的要求
– 已调信号的频谱窄和带外衰减快 » 频率利用率高 » 衡量指标：单位频带内能传输的比特率（b/s/Hz)
– 较强的抗干扰和抗衰落能力 » 模拟调制：输出信噪比（S/N）大 » 数字调制：误码率（Pe）低
– GSM系统采用GMSK调制； – IS-54系统和PDC系统采用/4 DQPSK调制； – IS-95 CDMA系统的下行信道采用QPSK调制，其上行信道采用
OQPSK调制。 第三代蜂窝移动通信系统采用MQAM、QPSK或8PSK调制
– 由于带宽资源受限，目前所有调制技术的主要设计思路就是最小 化传输带宽。相反，扩频技术使用的传输带宽比要求的最小信号 带宽大几个数量级，扩展频谱调制能获得很高的频谱利用率。