《信号调制解调电路》PPT课件
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”。
测控电路(第5版) 第3章 信号调制解调电路
高频正弦信号 频率f →→调频
载波信号
相位φ→→调相
高频脉冲信号— 脉冲宽度B →脉冲调宽 什么是调制信号、载波信号、已调信号？
调制信号——原被测信号 载波信号——高频信号 已调信号——调制后的信号
调幅信号 调频信号 调相信号
调宽信号
第3章 信号调制解调电路
4
3第 章
信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路 3.2 调频式测量电路 3.3 调相式测量电路 3.4 脉冲调制式测量电路
15
1、二极管检波-峰值检波
输入调幅波
二极管VD正半周导通， 经二极管检波后的电流
iD
us(t)
O
t
T + VD
us C1
us i _
RL C2
谐 振 非线性 低通 回路 器件 滤波器
(a) 二极管检波电路
调幅信号us通过由C1和变压 器T的一次侧谐振回路输入，
3第 章
信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路 3.2 调频式测量电路 3.3 调相式测量电路 3.4 脉冲调制式测量电路
信号调制解调电路
在测控系统中为什么要采用信号调制？
• 在测控系统中，进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。 而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控 电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定特征，这 就是调制的主要功用。
ωc——载波信号角频率； Um0——载波信号的幅值； m——调制的灵敏度； x—调制信号。
第3章 信号调制解调电路
6
1、调幅原理
调制信号x(t)是角频率为Ω的余弦信号： x(t)=XmcosΩt
第三章 信号调制解调电路
第三章信号调制解调电路3-1什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？3-2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？3-3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-4什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-5什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-6什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-7为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？3-8为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？3-9请举若干实例，说明在传感器中进行幅值、频率、相位、脉宽调制的方法。
3-10用电路进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？3-11什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形。
3-12在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的频率？应当怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？图3-11b3-13 什么是包络检波？试述包络检波的基本工作原理。
3-14 为什么要采用精密检波电路？试述图3-11b 所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。
3-15 什么是相敏检波？为什么要采用相敏检波？3-16 相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？3-17 从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许多相似之处？它们又有哪些区别？3-18 试述图3-17开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
图3-173-19 什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？3-20 举例说明相敏检波电路在测控系统中的应用。
信号调制解调电路教学课件PPT
• 脉冲调宽信号的波形
其中T为脉冲的周期，即载波频率的倒数。
• 二、调制方法 • 1、传感器调制 • 2、电路调制 • （1）参量调宽
• （2）电压调宽
u
u0 R4 R3 R4
ux R3 R3 R4
• 三、脉冲调制信号的解调
• 脉冲调宽信号的解调主要有两种方 式：一种是将脉宽信Uo送入一个低通 滤波器，滤波后的输出uo 与脉宽B成 正比；另一种方法是Uo用作门控信号， 只有当Uo为高电平时，时钟脉冲Cp才 能通过门电路进入计数器。这样进入 计数器的脉冲数N与脉宽B 成正比。两 种方法均具有线性特性。
• 2、微分鉴频电路
（二）、斜率鉴频---失谐回路鉴频
§3-4 调相式测量电路
• 一、调相原理 • 调相就是用调制信号x去控制高频载波
信号的相位。常用的是线性调相，即让调 相信号的相位按调制信号x的线性函数进行 变化。
调相信号us的一般表达式可写为：
us =Umcos(ct +mx)
(a)调制信号 (b)载波信号 (c)调相信号 当x<0时，us滞后于uc；当x>0时，us超前于uc
• 常用的鉴频电路有微分鉴频电路、斜率 鉴频电路和相位鉴频电路。
• （一）、微分鉴频电路
• 1、鉴频原理
• 将等幅的调频信号经过微分电路变成幅值也随 频率成比例变化的调频—调幅波。然后通过包络 检波或相敏检波电路恢复出原调制信号x。
(a)调频信号 (b)调频调幅信号
(c)调制信号x(t) 微分鉴频的过程
51Ω
0.1μF 3.3kΩ 1kΩ
us uc 0.1μF
82 3 6 10 12
0.1μF 910Ω
高频电子电路振幅调制和解调ppt
集电极直流电源 Vcc 提供的功率: P PT VccIcoT
调制信号提供得平均功率:
Pc
P=ow
P
1 2
ma 2 PT
1 2
ma 2Vcc IcoT
平均输出功率:
1
POCW 2
1 2
I
R 2
cm1 p
d
(t
)
PoT
(1
1 2
ma2 )
Pcav
P=av
Poav
载波输出功率
PCT
(1
1 2
调幅度:
ma
2a2V a1
结论:
(1)调幅度得大小由调制信号电压振幅及调制器得特性曲线
所决定
(2)通常,a2<<a1因此用这种方法所得到得调幅度不大。
在平方律调幅中,管子工作于甲类非线性状态,效率低,只适用
于低电平调幅、
图 9、3、2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
i1 a0 a1(V0 cos0t V cos Ωt) a2 (V0 cos0t V cos Ωt)2
3、 修正得移相滤波法 sin[(2 1) Ωt]
在单边带调幅与双边带调幅之间,有一种折衷方 式,即残留边带调幅。她传送被抑制边带得一部分,同 时又将被传送边带也抑制掉一部分。为了保证信号无失 真地传输,传送边带中被抑制部分与抑制边带中得被传 送部分应满足互补对称关系。
特点: 所占频带比单边带略宽一些; 她在ω０附近 得一定范围内具有两个边带,因此在调制信号(例如电 视信号)含有直流分量时,这种调制方式可以适用; 残
3、 检波得分类
检波
二极管检波器 器件
三极管检波器 小信号检波器
信号大小 大信号检波器 包络检波器
调制和解调技术课件
•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
信号调制的基本原理PPT
• (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)
《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
单击此处添加副标题
信号调制解调PPT课件大
纲
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 信号调制解调概述
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
添加目录项标题
第5章调制与解调共51讲160页课件
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
第3章信号调制解调电路-PPT文档资料
-+
+ N2
uo o
低通滤波器
uo o
t t
当us>0时，uA 0 ，uoR R43 us2R R43us0；
当us<0时，uA
R2 R1
us
0
，uoR R 4 3uAR R 4 3 us2R R 43us0。
3. 全波精密检波电路
VD1
R4
us
R1 R2
∞ -+ + N1
3.1.1 调幅原理与方法 3.1.1.2 传感器调幅
■ 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形 成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。
1. 通过交流电桥(交流供电)实现调幅 把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。
R1 R3
F
V —— 单向导电器件，半波检波，截去us的上半部波形；
RL C2 —— 低通滤波器，f 2 Ω fo 22 R 1 L C 2 fc2 c。
3.1.2.1 二极管与三极管包络检波
2. 峰值检波与平均值检波
uo
i
i
uo
imax π
o
o u o π/2 o
ωct
ic
ic
3.1.1.3 电路调幅
1. 用乘法器实现调幅
1k
ux uc
Kxy x y
uo
a)原理图
uxUxmcosΩ t
ucUcmcosct
uo Kuxuc
51 uc 0.1μF
ux
20μF 750
47k
750 1k 1k 20μF
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”。
信号调制解调 ppt课件
b) 实用电路
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
2、开关电路调制
V1
ux
O
V2
t
ux
uo
Uc
O
t
Uc Uc
uOo
t
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
3、信号相加调制
T1 +
调
ux
VD1 i1 T3
制 信
-RP + uc -
号
+
T2
i3
+ RL
uo
ux -
载波信号 VD2 i2
_
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
2、通过交流供电实现调制
如，电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感
器。
R1 R3 R2 R4
R1
R2
F
Uo
R4
R3
U
应变式传感器输出信号的调制
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
3、用机械或光学的方法实现调制
4
5
67
3
2
θθ Ψ
1
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
信号调制解调
第一节 调制解调的功用与类型
5、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征
由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信 号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信 号。
用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频 率、相位的信号称为调制信号。
在测控系统中，通常就用测量信号作调制信 号。经过调制的载波信号叫已调信号。
t
R1