数字调制解调基本原理87页PPT
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第4章 数字调制技术 ppt课件
Eb p N0
R B B PPT课件
(4-1)
(4-2)
4
第4章 数字调制技术 由香农(Shannon)定理：
S C B1b1 N
(4-3)
式中，C为信道容量；B为RF带宽；S/N为信噪比。 因此，最大可能的ηBMAX为
BMAX
C S 1b1 B N
4.2.1 二进制移相键控(BPSK)
1. BPSK信号的表示式sBPSK(t)
2 Eb 0≤t≤Tb “1” cos( 2 π f t ) c c Tb sBPSK (t ) 2 Eb cos(2 π f t ) c c 0≤t≤Tb “0” T b
PPT课件 21
(4-22)
第4章 数字调制技术 假设：
2 Φ1 (t ) cos(2πf ct ) Ts 2 Φ2 (t ) sin(2πf ct ) Ts
则有
0≤t≤Ts
(4-23)
0≤t≤Ts
(4-24)
π π sQPSK (t ) Es cos(i 1) Φ1 (t ) Es sin(i 1) Φ2 (t ) 2 2
(4-27)
由符号包络为矩形脉冲和余弦脉冲成型的 QPSK 信号的归 一化功率谱密度如图4-8所示。
PPT课件 27
第4章 数字调制技术
图4-8 QPSK 信号的功率谱密度 PPT课件
28
第4章 数字调制技术 4.2.4 交错正交四相相移键控(OQPSK) 限带后的 QPSK 已不能保持恒包络。相邻符号之间发 生 180°相移时，经限带后会出现包络过零的现象。反映 在频谱方面，出现边瓣和频谱加宽的现象。为防止出现这 种情况， QPSK 使用效率低的线性放大器进行信号放大是 必要的。 QPSK 的一种改进型是交错 QPSK(OffsetQPSK) 。 OQPSK对出现边瓣和频宽加宽等有害现象不敏感，可以得
《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。
多进制数字调制与解调原理PPT课件
2020/2/18
四进制绝对移相键控(QPSK或4PSK)利用载 波的四种不同相位来表示数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此每 个四进制码元可用两个二进制码元的组合来表示 双比特与载波相位的关系
双比特码元
a
b
0
0
1
0
1
1
0
1
载波相位(φn)
A方式
B方式
0°
225°
90°
315°
180°
QDPSK信号是利用前后码元之间的相对相位 变化来表示数字信息。 若以前一双比特码元相位作为参考，Δϕn为 当前双比特码元与前一双比特码元初相差， 则信息编码与载波相位变化关系如下表所示
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
32
载波相位(φn)
0° 90° 180° 270°
可编辑
QDPSK信号产生原理图
2020/2/18
M进制数字相位调制信号可以表示为
式中：
g(t)--信号包络波形，通常为矩形波，幅度为1 Ts--码元时间宽度 ωc--载波角频率 ϕn--第n个码元对应的相位，共有M种取值
16
可编辑
表示形式二（正交形式）
2020/2/18
M进制数字相位调制信号也可表示为正交形 式
在信道频带受限时，为了提高频带利用率， 通常采用多进制数字调制系统。其代价是增 加信号功率和实现上的复杂性。
多进制数字调制：用多进制数字基带信号去 调制载波的振幅、频率或相位，则可相应地 产生多进制数字振幅调制、多进制数字频率 调制和多进制数字相位调制。
3
可编辑
多进制数字调制的特点
四进制绝对移相键控(QPSK或4PSK)利用载 波的四种不同相位来表示数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此每 个四进制码元可用两个二进制码元的组合来表示 双比特与载波相位的关系
双比特码元
a
b
0
0
1
0
1
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0
1
载波相位(φn)
A方式
B方式
0°
225°
90°
315°
180°
QDPSK信号是利用前后码元之间的相对相位 变化来表示数字信息。 若以前一双比特码元相位作为参考，Δϕn为 当前双比特码元与前一双比特码元初相差， 则信息编码与载波相位变化关系如下表所示
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
32
载波相位(φn)
0° 90° 180° 270°
可编辑
QDPSK信号产生原理图
2020/2/18
M进制数字相位调制信号可以表示为
式中：
g(t)--信号包络波形，通常为矩形波，幅度为1 Ts--码元时间宽度 ωc--载波角频率 ϕn--第n个码元对应的相位，共有M种取值
16
可编辑
表示形式二（正交形式）
2020/2/18
M进制数字相位调制信号也可表示为正交形 式
在信道频带受限时，为了提高频带利用率， 通常采用多进制数字调制系统。其代价是增 加信号功率和实现上的复杂性。
多进制数字调制：用多进制数字基带信号去 调制载波的振幅、频率或相位，则可相应地 产生多进制数字振幅调制、多进制数字频率 调制和多进制数字相位调制。
3
可编辑
多进制数字调制的特点
信号调制的基本原理PPT
• 根据瞬时相位与瞬时角频率得关系可知,对 式(4-24)积分可得调频波得瞬时相位
• (4-26) t
t
t
f (t)
(t )dt
0
0 c
f u (t)dt
ct f
0 u (t)dt
•
f (t ) f
t
0 u (t )dt
(4-27)
• 表示调频波瞬时相位与载波信号相位得偏
4、2 幅度调制原理及特性
• 4、2、1 普通调幅(AM )
• 1、 普通调幅信号得数学表达式
• 首先讨论调制信号为单频余弦波时得情况, 设调制信号为
• u (t) um cos t cos 2 Ft (4-2)
• 设载波信号为
•
uC (t) Ucm cosct cos 2 fct (4-3)
• 调频信号数学表达式
(4-31)
4、3、2 调频信号分析
• uFM Ucm cos(ct mf sin t) (4-32)
•
mf
k f Um
m
为调频波得最大相移,又称调
频指数。 m值f 可大于1
• 给出了调制信号、瞬时频偏、瞬时相偏、 对应得波形图
4、3、2 调频信号分析
图4-19 调频信号的波形图
• 4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• 由式(4-15)可得SSB调幅信号数学表达式为
• 取上边带时
•
(4-17)
• •
取下边带时
uSSB (t)
1 2
KmaU cm cos (c
)t
(4-18)
uSSB (t )
1 2
KmaU cmcos(c
)t
4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• (4-26) t
t
t
f (t)
(t )dt
0
0 c
f u (t)dt
ct f
0 u (t)dt
•
f (t ) f
t
0 u (t )dt
(4-27)
• 表示调频波瞬时相位与载波信号相位得偏
4、2 幅度调制原理及特性
• 4、2、1 普通调幅(AM )
• 1、 普通调幅信号得数学表达式
• 首先讨论调制信号为单频余弦波时得情况, 设调制信号为
• u (t) um cos t cos 2 Ft (4-2)
• 设载波信号为
•
uC (t) Ucm cosct cos 2 fct (4-3)
• 调频信号数学表达式
(4-31)
4、3、2 调频信号分析
• uFM Ucm cos(ct mf sin t) (4-32)
•
mf
k f Um
m
为调频波得最大相移,又称调
频指数。 m值f 可大于1
• 给出了调制信号、瞬时频偏、瞬时相偏、 对应得波形图
4、3、2 调频信号分析
图4-19 调频信号的波形图
• 4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• 由式(4-15)可得SSB调幅信号数学表达式为
• 取上边带时
•
(4-17)
• •
取下边带时
uSSB (t)
1 2
KmaU cm cos (c
)t
(4-18)
uSSB (t )
1 2
KmaU cmcos(c
)t
4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
现代数字通信技术-第三章-数字调制ppt课件
MSK属于恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的研究，主 要是围绕着充分的节省频谱和高效率地利用可用频带这个中心而 展开的。随着通信容量的迅速增加，致使射频频谱非常拥挤，这 就要求必须控制射频输出信号的频谱。但是由于现代通信系统中 非线性器件的存在，引入了频谱扩展，抵消了发送端中频或基带 滤波器对减小带外衰减所做的贡献。
4状态8PSK TCM码结构
以4状态8PSK网格编码调制为例，如图6-2，它是 Ungerboeck 1975研究出的第一种TCM码。
第一部分 差分编码
第二部分 卷积编码
第三部分 分集映射
.
19
§3.3 TCM网格编码调制
网格编码调制器的一般构成法
把4状态8PSK TCM码的概念推广到一般。网格编 码调制（TCM）一般由三部分组成：第一部分是差分 编码，它与第三部分的合理结合可以解决接收端解 调时信号集相位的混淆问题。第二部分是卷积编织 器，将m比特编码成m+1比特。第三部分叫分集映射 （mapping by set partitioning），其任务将一个 （m+1）比特组对应为一个调制符号输出。（m+1） 比特组有2m+1种可能的组合，调制后的信号集星座 （constellation）想要与之一一对应，显然必须是 2m+1点的星座。
第三章 数字调制
§3.1 数字调制概述 简单数字调制 2ASK 2FSK BPSK DBPSK等 多进制调制 相移键控 QPSK 8PSK 正交幅度调制 16QAM 256QAM等
.
1
§3.1 数字调制概述
QPSK（4PSK） 信号星座图
01
01
00 11
10 11
.
00
10
4状态8PSK TCM码结构
以4状态8PSK网格编码调制为例，如图6-2，它是 Ungerboeck 1975研究出的第一种TCM码。
第一部分 差分编码
第二部分 卷积编码
第三部分 分集映射
.
19
§3.3 TCM网格编码调制
网格编码调制器的一般构成法
把4状态8PSK TCM码的概念推广到一般。网格编 码调制（TCM）一般由三部分组成：第一部分是差分 编码，它与第三部分的合理结合可以解决接收端解 调时信号集相位的混淆问题。第二部分是卷积编织 器，将m比特编码成m+1比特。第三部分叫分集映射 （mapping by set partitioning），其任务将一个 （m+1）比特组对应为一个调制符号输出。（m+1） 比特组有2m+1种可能的组合，调制后的信号集星座 （constellation）想要与之一一对应，显然必须是 2m+1点的星座。
第三章 数字调制
§3.1 数字调制概述 简单数字调制 2ASK 2FSK BPSK DBPSK等 多进制调制 相移键控 QPSK 8PSK 正交幅度调制 16QAM 256QAM等
.
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§3.1 数字调制概述
QPSK（4PSK） 信号星座图
01
01
00 11
10 11
.
00
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调制解调基本原理解析(PPT文档)
分为模拟相位调制PM和数字相位调制（相 移键控PSK、DPSK），如图4-2所示。
mt
11 0010 0
数字
t
信号
SPM t
(a) PM
2PSK t
(b) 2PSK
2009 Copyright 中国矿业大学 李世银
频率调制
6
Communication
SM
t
At cosct
tCh4
调制原理
4
Communication
Ch4 调制解调
SM t At cosct t
如果为φ(t)常数，A(t)随m(t)成比例变化，则 称为幅度调制。
根据基带信号不同分为模拟幅度调制和数字 幅度调制（振幅键控ASK），如图4-1所示。
1 0110
t t
t t
t
模拟调制
B. 提高信道的利用率
Ch4 调制解调
以无线电广播的中波波段为例：可用波 段范围为 530KHz~1600KHz，而语音信号
的频率范围为300~3400Hz，经调制后每一 300
个广播电台频道的带宽为9K。 只传输一路信号。 浪费！！
9000
530KHz
1600KHz
这一中波波段中就均匀分布着多个电台!!!
用途举例
广播 载波通信、短波无线电话通信 立体声广播 电视广播、传真 微波中继、卫星通信、广播 中间调制方式 数据传输 数据传输 数据传输 数字微波、空间通信 中间调制方式、遥测 中间调制方式 遥测、光纤传输 市话中继线、卫星、空间通信 军用、民用数字电话 电视电话、图像编码 中继数字电话
2009 Copyright 中国矿业大学 李世银
通信原理第六章基本的数字调制系统精品PPT课件
2fc
2 T
f0
f
6.2.3 误码率
讨论在加性高斯白噪声信道中2ASK信号的误码率。
s(t)A(t)cos(0t) 带通
高斯白噪声 滤波
中心频率为 f 0 ， 带宽为 2 f c 。
s(t)
解调器
窄带高斯噪声
n ( t) n c ( t)c o s (0 t) n s ( t)s in (0 t)
1. 调制方法
• 模拟调幅法—乘法电路 • 键控法
A ( t ) 相乘器
s(t)
cos(0t )
s(t)
cos(0t )
A (t)
2. 解调方法
• 包络检波法 • 相干解调法
s ( t ) 带通
滤波
s ( t ) 带通
滤波
全波 整流
低通 滤波
包络检波器
相乘 电路
低通 滤波
抽样 A ( t )
判决
定时脉冲
第6章 基本的数字调制系统
6.1 概述 6.2 二进制振幅键控（2ASK） 6.3 二进制频移键控（2FSK） 6.4 二进制相移键控（2PSK） 6.5 二进制差分相移键控（2DPSK） 6.6 二进制数字键控传输系统性能比较 6.7 多进制数字键控
6.1 概述
数字调制：
调制信号 m ( t是) 数字信号 有限种状态
x(t)nAc(t)nc(t)
,发“1”时 ,发“0”时
在抽样时刻
t
，
1
x(t1)nAc(t1n)c(t1)
,发“ 1”时 ,发“0”时
为高斯型随机变量
发送“0”码时x ，( t 1 ) 的概率密度p0(x) 21nexp x2/2n 2
《调制解调》PPT课件
26频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理27数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图振荡器1选通开关反相器基带信选通开关振荡器2频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理28二进制移频键控信号的时间波形频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理29的矩形脉冲频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性30取1和1的概率相等则st的功率谱表达式为频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性31频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性32频移键控调制频移键控调制fskfsk解调解调包络检波法
33
频移键控调制(FSK)——解调
相干解调法
输入
带通 y1(t) 滤波器
相乘器
ω1 cos(ω1t+φ1)
带通 y2(t) 滤波器
相乘器
ω2 cos(ω2t+φ 2)
低通 滤波器
x1(t)
定时脉冲 比较判决 输出
低通 滤波器
x2(t)
34
频移键控调制(FSK)——性能分析
设两个带通滤波器的输出分别为y1(t)和y2(t)。它们包括
有用信号分量和噪声分量。设噪声分量为加性窄带高斯噪 声，可分别表示为
ω1支路： n c 1 ( t) co 1 t s 1 ) ( n s 1 ( t) si1 tn 1 ) ( ω2支路：n c 2 ( t) co 2 t s 2 ) ( n s 2 ( t) si2 tn 2 ) (
24
频移键控调制(FSK)——基本原理
设 输 入 到 调 制 器 的 比 特 流 为 ｛ an ｝ , an=±1, n=∞~+∞。FSK的输出信号形式(第n个比特区间)为
cos( 1t1) s(t) cos( 2t2)
33
频移键控调制(FSK)——解调
相干解调法
输入
带通 y1(t) 滤波器
相乘器
ω1 cos(ω1t+φ1)
带通 y2(t) 滤波器
相乘器
ω2 cos(ω2t+φ 2)
低通 滤波器
x1(t)
定时脉冲 比较判决 输出
低通 滤波器
x2(t)
34
频移键控调制(FSK)——性能分析
设两个带通滤波器的输出分别为y1(t)和y2(t)。它们包括
有用信号分量和噪声分量。设噪声分量为加性窄带高斯噪 声，可分别表示为
ω1支路： n c 1 ( t) co 1 t s 1 ) ( n s 1 ( t) si1 tn 1 ) ( ω2支路：n c 2 ( t) co 2 t s 2 ) ( n s 2 ( t) si2 tn 2 ) (
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频移键控调制(FSK)——基本原理
设 输 入 到 调 制 器 的 比 特 流 为 ｛ an ｝ , an=±1, n=∞~+∞。FSK的输出信号形式(第n个比特区间)为
cos( 1t1) s(t) cos( 2t2)