通信原理知识调制与解调ppt(84张)

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调制与解调分析课件

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。

信号调制的基本原理ppt课件

信号调制的基本原理ppt课件

应用于中、短波无线电广播系统中,因为普通AM
制式的解调电路简单。
整理版课件
22
• 4.2.2 双边带调幅信号(DSB) • 双边带调幅信号数学表达式为
uD SB(t)K uc(t)u (t)
• •即
K U cm co sctU m co s t
(4-14)
• (4-15) u D S B ( t) 1 2 K m a U c m c o s (c ) t 1 2 K m a U c m c o s (c ) t
了解三种数字调制信号的基本原理和实现方法ppt学习交流第四章信号调制的基本原理ppt学习交流第四章信号调制的基本原理ppt学习交流41概述411信号调制与变换调制信号特点是频率较低频带较宽且相互重叠所谓调制就是将待传输的基带信号加载到高频振荡信号上的过程信号调制实质是将基带信号搬移到高频载波上去也就是频谱搬移的过程412信号调制方式与分类所谓调制就是将调制信号加载在三个参数中的某一个参数上或幅值或频率或相位随调制信号大小成线性变化的过程coscosppt学习交流412信号调制方式与分类一种是把调制信号加载在载波信号的幅值上称为幅度调制简称amamplitudemodulation第二种是把调制信号装载在载波的频率上称为频率调制简称fmfrequencymodulation第三种是把调制信号装载在载波的相位上称为相位调制简称pmphasemodulationppt学习交流412信号调制方式与分类数字量对载波进行调制时根据被调制的参数不同也有三种调制方式被装载的参数为幅度时称为幅移键控调制简称ask调制amplitudeshiftkeying被装载的参数为频率时称为频移键控调制简称为fsk调制frequencyshiftkeying被装载的参数为相位时称为相移键控调制简称为psk调制phaseshiftkeyingppt学习交流412信号调制方式与分类调制方式模拟调制数字调制幅度调制am频率调制fm相位调制pmask频移键控调制fsk相移键控调制psk图43调制方式分类ppt学习交流42幅度调制原理及特性421普通调幅am首先讨论调制信号为单频余弦波时的情况设调制信号为coscos2coscos210ppt学习交流421普通调幅am由幅度调制定义可知幅度调制是用基带信号控制载波的振幅使载波的振幅随基带信号的规律变化因此调制后形成的已调波可表示为cmam11ppt学习交流421普通调幅am由上式可以看出普通调幅信号的电路模型可以由一个乘法器和一个加法器组成

第7章频率调制与解调ppt课件

第7章频率调制与解调ppt课件

uPM=Ucos(ωct+mpcosΩt)
=Ucosωctcos(mpcosΩt)-Usin(mpcosΩt)sinωct
当mp≤π/12时,上式近似为
uPM≈Ucosωct-UmpcosΩtsinωct
(7―20)
第7章 频率调制与解调
f (t)
∑ AM
放大 器

cos ct -
(a)
f (t) 放大 器
第7章 频率调制与解调
至于PM波的频谱及带宽,其分析方法与FM相同。 调相信号带宽为
Bs 2(mP 1)F
u
积分
调相
FM
u
微分
PM 调频
(a)
(b)
图7―9 调频与调相的关系
第7章 频率调制与解调
2.调频波与调相波的比较 调频波与调相波的比较见表7―1。 在本节结束前,要强调几点: (1)角度调制是非线性调制,在单频调制时会出现 ( ωc±nΩ ) 分 量 , 在 多 频 调 制 时 还 会 出 现 交 叉 调 制 (ωc±nΩ1±kΩ2+…)分量。 (2)调频的频谱结构与mf密切相关。mf大,频带宽。 (3)与AM制相比, 调角方式的设备利用率高,因其 平均功率与最大功率一样。
(7―22) (7―23)
第7章 频率调制与解调
将式(7―23)代入式(7―21),得
Cj
(1
EQ
C0 U
cos t )
u
C0 (1 EQ )
(1
1 U cos t)
u
EQ u
CQ (1 m cos t)
(7―24)
第7章 频率调制与解调
2) 变容二极管直接调频性能分析
(1)Cj为回路总电容。图7―13为一变容二极管直 接调频电路,Cj作为回路总电容接入回路。图7-13(b) 是图7―13(a)振荡回路的简化高频电路。

信号的调幅与解调-PPT

信号的调幅与解调-PPT
求:Ma,Ucm, fc,F。
14
三.调幅信号的频谱
u AM (t) U cm (1 M a cos t) cosct
Ucm cosct UcmM a cos t cosct
U cm
cosct
1 2
M aU cm
cos(c
)t
1 2
M aU cm
cos(c
)t
载频 上边频 下边频
载频 上边频
复杂调制信号调幅的频谱
调幅波的频带宽度为: BW=2Fn
下边带 上边带
调制过程为频谱的线性搬移过程,即将调制信号的频谱 不失真地搬移到载频的两旁。因此,调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
18
复杂调制信号调幅的频谱
1.调幅的实质是频谱的线性搬移 2.调幅必须采用非线性电路实现
19
有新的频率产生
频率变换作用
线性电路
没有新的频率产生
非线性电路
有新的频率产生
27
1.非线性元件的频率变换作用 一个信号通过线性元件和非线性元件
产生频率:
ω,2ω,3ω等谐波
28
两个信号通过线性元件和非线性元件
产生组合频率: ω =|±pω1 ±qω2| (p、q =0,2,3 ……)
29
结论
1.一个正弦信号通过非线性元件产生基波和多 次谐波。
11
调幅系数
Ucm (1 M a cos t) cosct
Umax表示调幅波包络的最大值,Umin表示调幅波包络的 最小值。
Ma 表 明 载 波 振 幅 受 调 制 控 制 的 程 度 , 一 般 要 求 0≤Ma≤1,以便调幅波的包络能正确地表现出调制信 号的变化。Ma>1的情况称为过调制,

频率调制与解调教学课件PPT

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:

调制与解调分析课件

调制与解调分析课件

04 调制与解调的性能指标
频谱效率与带宽效率
频谱效率
衡量信号传输效率的指标,表示单位 频谱资源上传输的比特率。频谱效率 越高,传输效率越高。
带宽效率
指单位带宽内传输的比特率,带宽效 率与频谱效率密切相关,通常在调制 方式相同的情况下,带宽效率越高, 频谱效率也越高。
抗噪声性能
信噪比
衡量信号与噪声之间的比例,信噪比越高, 抗噪声性能越好。
调制与解调分析课件
目录
Contents
• 调制技术概述 • 常见调制方式 • 解调技术 • 调制与解调的性能指标 • 调制与解调技术的发展趋势 • 实际应用案例分析
01 调制技术概述
调制的基本概念
调制的基本概念
调制是指将低频信号(如声音、图像等)转换为高频信号的过程,以便传输或存储。调制 过程中,低频信号被加载到高频载波上,形成调制波。
解调的应用场景
解调技术在通信、雷达、电子对抗等领域有着广泛的应用。
解调技术在通信领域中扮演着重要的角色,用于还原出传输过程中的信号,以便进行后续处理或传输 。在雷达和电子对抗领域中,解调技术也发挥着重要的作用,用于提取出目标回波或干扰信号中的信 息。此外,在广播、电视等领域中,解调技术也得到了广泛的应用。
高频段利用
总结词
随着通信技术的发展,高频段资源越来越受到重视,调制与解调技术也在不断进步,以 适应高频段通信的需求。
详细描述
随着通信频谱资源的日益紧张,高频段利用成为调制与解调技术的重要发展趋势。通过 采用先进的信号处理算法和高效调制解调技术,实现对高频段资源的有效利用,提高通
信系统的传输速率和频谱效率。
调幅(AM)
调幅是早期的一种调制方式,通过改变载波的振幅来传递 信息。

《信号调制解调》课件

《信号调制解调》课件


SDR技术在公共安全领域的应用

SDR技术在智慧城市领域的应用

SDR技术在太空探索领域的应用

SDR技术在生物技术领域的应用

SDR技术在量子通信领域的应用

SDR技术在区块链领域的应用

SDR技术在虚拟现实领域的应用

SDR技术在人工智能领域的应用
未来通信系统对调制解调技术的挑战与机遇
5G技术的普及:高速、低延迟、大 容量的通信需求
数据传输领域的应用
卫星通信:实现远距离、高速率的数据传 输
无线通信:如Wi-Fi、蓝牙等,实现短距 离、低功耗的数据传输
光纤通信:实现高速、大容量的数据传输
移动通信:如4G、5G等,实现高速、大 容量、移动性的数据传输
互联网:实现全球范围内的数据传输和共 享
物联网:实现各种设备之间的数据传输和 共享
数字调制解调技术的进一步发展
5G技术的普及 和应用
6G技术的研究 和开发
卫星通信技术的 发展
量子通信技术的 研究和应用
软件定义无线电(SDR)技术的应用前景

软件定义无线电(SDR)技术概述

SDR技术在通信领域的应用

SDR技术在军事领域的应用

SDR技术在物联网领域的应用

SDR技术在自动驾驶领域的应用
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信号调制技术 信号解调技术 调制解调技术的应用场景 调制解调技术的发展趋势与展望
01
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第3章调制和解调ppt课件

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

第5章调制与解调共51讲160页课件

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
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Ω)t
调制信号
Ω
载波
调幅波
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下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
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(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。
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End
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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
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v V cos Ωt v0 V0 cos0t
ma 0 0 ma 1
maa 1
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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
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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
V0
c os0t
1 2
ma
c os (0
Ω)t
1 2
ma
c oaV0 cos Ωt cos0t
波形图
频谱图
信号 带宽
0-
0+
2( Ω ) 2π
0-
1 2
maV0
0+
2( Ω ) 2π
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单边带信号
ma 2
V0
c os (0
n
)t
V0 cos0t
n
1 2
mn
c os (0
n )t
n
1 2
mn
c os (0
n
)t
信号带宽 B 2Ωmax
调制信号
载波
Ωmaaxx
调幅波
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ω0
下边带
上边带
ω0-Ωmax
o
ω0+Ωmax End
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BW 20k 2 f0 10k
高频(射频): 高频窄带信号
AM广播信号: 535 ~1605kHz,BW=20kHz
fmax 3 f m in
BW 20k 1 f0 1000 k 50
BW f0 Q
low
20 10k 20k
100k
频谱搬移
1000k
high
3. 调制的方式和分类
调制
调幅 连续波调制 调频
由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系,即有:
Vm (t) V0 kaV cos t ,式中 ka 为比例常数
即:
Vm (t)
V0 (1
kaV V0
cos t)
V0 (1
ma
cos t)
式中ma为调制度,
ma
kaV V0
常用百分比数表示。
v AM V0 (1 ma cos t) cos0t
9.1.1 振幅调制简述 9.1.2 检波简述
1.定义
高频振荡 缓冲 声音
倍频 话筒
高频放大
音频放大

调制
射 天
线
将要传送的信息装载到某一高频 载频信号上去的过程。
2. 调制的原因 从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。
图 9.1.2 检波器检波前后的频谱
2. 组成
图 9.1.3 检波器的组成部分
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3. 检波的分类
二极管检波器 器件
三极管检波器
检波
小信号检波器 信号大小
大信号检波器
包络检波器 工作特点
同步检波器
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End
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调相
振幅调制 脉冲波调制 脉宽调制
脉位调制 编码调制
4. 调幅的方法
调幅方法
平方律调幅 低电平调幅
斩波调幅
集电极调幅 高电平调幅
基极调幅
End
1.定义
fo – fs = fi
高频放大
混频
fs
fs
中频放大
检波
低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
从振幅受调制的高频信号中 还原出原调制的信号。
图 9.1.1 检波器的输入输出波形
PAM
PoT
PDSB
(1
1 2
ma2
)
PoT
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PAM
PoT
PDSB
(1
1 2
ma2 )PoT
当ma=1时,PoT=(2/3)Po ;
当ma=0.5时,PoT=(8/9)Po ;
V0
ma 2
V0
ma 2
V0
0
0
0
0
ω
载波本身并不包含信号,但它的功率却占整个调幅波功率 的绝大部分。
v (t) Vo (1 ma cos Ωt ) cos ot
如果将普通调幅波输送功率至 电阻R上,则载波与两个边频将分别
V0
ma 2
V0
ma 2
V0
得出如下的功率:
载波功率:
PoT
1 2
V0 2 R
上边频或下边频: PSB1
PSB2
1 2
0
0
0
0
1 2
maV0 2 R
1 4
ma 2 PoT
ω
在调幅信号一周期内,AM信号的平均输出功率是
9.2.1 调幅波的数学表示式与频谱 9.2.2 调幅波中的功率关系
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1. 普通调幅波的数学表示式
首先讨论单音调制的调幅波。
载波信号: v0 V0 cos0t 调制信号: v V cos t
调幅信号(已调波): vAM Vm (t) cos0t
音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km 天线长度: 3.75 ~3750km
2. 调制的原因 便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
c1
c2
频谱搬移
2. 调制的原因 可实现的回路带宽
基带信号特点:频率变化范围很大。
低频(音频): 20Hz~20kHz
fmax 1000 f m in
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Vm (t) V0 (1 ma cos t)
Vmax Vo (1 ma )
Vo
Vmin Vo (1 ma )
波形特点:
ma
1 2
(Vm
ax
Vm
in
)
V0
Vmax V0 V0
V0
Vm in V0
(1) 调幅波的振幅(包络)变化规律与调制信号波形一致
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