多进制数字调制技术
多进制数字调制系统PPT课件(通信原理)
13
8PSK信号点
14
在L=8 的5种信号星座图可以看 出,(4) 是最佳的一种方案
在同样的性能下,即在保证信 号状态点之间的最小距离为2 的情况下,(4)方案所用的平 均信号功率最小.
15
1
6.4.1 MASK
L电平的调制信号
可看成由时间上不重叠的L个不同振幅值 的OOK信号的叠加,因而,其功率谱密度便是这L 个信号的功率谱密度之和,尽管叠加后的谱结构 很复杂,但就带宽而言,L电平调制信号的带宽与 二电平的相同.
2
A(t)
×
x(t)
A(t)
BPF
× LPF 抽样判决
… 门限电平
每个四进制码元又被称为双比特码元
ab
(A方式) (B方式)
00 10 11 01
0° 90° 180° 270°
225° 315° 45° 135°
8
10
01
11
11
00
参考相位
参考相位
00
10
01
QPSK信号的矢量图
9
a
×
输入
串/并变换
-π/2
b
×
输出
+
调制
×
LPF
抽样判决
a
-π/2
并/串
×
多进制数字调制系统
特点 1. 在相同的码元传输速率下，信息传输速
率比二进制系统高。 Rb=RBN㏒2N b/s 2. 在相同的信息传输速率下，多进制码元
传输速率比二进制低。增大码元宽度， 会增加码元的能量，并能减少由于信道 特性引起的码间干扰的影响。 3. 在相同的噪声下，多进制数字调制系统 的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。
毕业论文-多进制数字信号调制系统
本科毕业设计（论文）题目多进制数字信号调制系统设计学生姓名XX 学号0907050208教学院系电气信息学院专业年级通信工程2009级指导教师汪敏职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2013 年 6 月9 日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSystem Design of M-ary Digital Signal ModulationGrade: 2009Name:Liu ShaSpeciality: Telecommunications EngineeringInstructor: Wang MinSchool of Electrical Engineering and Information摘要由于数字通信系统的实际信道大多数具有带通特性，所以必须用数字基带信号对载波进行数字调制。
也因此，数字调制方法成为了当今的热点研究对象，其中最常用的一种是键控法。
在带通二进制键控系统中,每个码元只能传输1比特的信息，其频带利用率不高,而频率资源又是极其宝贵的，为了能提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元能够传输多个比特的信息，这就是本文主要研究的多进制数字调制系统，包括多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK)。
多进制键控系统可以看作是二进制键控系统的推广，可以大大提高频带利用率，而且因其抗干扰性能强、误码性能好，能更好的满足未来通信的高要求，所以研究多进制数字调制系统是很有必要的。
本文通过对多进制数字调制系统的研究，采用基于EP2C35F672C8芯片，运用VHDL硬件描述语言，完成了多功能调制器的模块化设计。
首先实现多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK) 的设计，将时钟信号通过m序列发生器后产生随机的二进制序列，再通过串/并转换器转换成并行的多进制基带信号；其次分别实现数字调制模块2-M电平变换器、分频器以及四相载波发生器的设计；最后在顶层文件中调用并结合四选一多路选择器，从而完成多功能调制器的设计。
多进制数字调制原理
多进制数字调制原理咱先得知道啥是数字调制哈。
你想啊，咱们生活中有好多信息，像你给朋友发的短信内容啊，手机上看的视频啥的，这些信息在传播的时候可不能就那么原封不动地“走”，得经过处理，这个处理的过程就有点像给信息穿上不同的“衣服”，这就是调制啦。
那多进制数字调制又是啥呢？普通的二进制数字调制呢，就像是只有两种选择，是或者不是，0或者1。
但是多进制数字调制就像是打开了一个多选项的大门。
比如说四进制数字调制，就有0、1、2、3这四个选项呢。
这就好比你去买冰淇淋，二进制的时候就只有香草味和巧克力味两种选择，四进制就像是突然多了草莓味和抹茶味。
多进制数字调制为啥要这么干呢？这是因为它能在同样的带宽下传输更多的信息。
就像一条小路上，二进制的时候一次只能运两种东西，多进制的时候就能运更多种类的东西啦。
比如说在无线通信里，咱们都想在有限的频段里传更多有用的信息，多进制数字调制就像是一个超级搬运工，能把更多信息一股脑儿地搬过去。
那多进制数字调制是怎么实现的呢？这就涉及到一些数学魔法啦。
咱们以四进制相移键控（QPSK）为例。
它是通过改变信号的相位来表示不同的数字信息的。
想象一下，信号就像一个小舞者在跳舞，它可以跳到四个不同的位置，每个位置就代表一个四进制的数字。
比如说，0度的相位可以代表0，90度的相位代表1，180度代表2，270度代表3。
这小舞者可机灵了，它根据要传输的数字信息，快速地跳到相应的位置，接收端呢，就看着这个小舞者跳到哪了，然后就知道传来的是啥数字啦。
再说说多进制数字调制的信号特点吧。
它的信号看起来可比二进制复杂多啦。
就像是一幅色彩更丰富的画，二进制的画可能只有黑白两种颜色，多进制的画就有好多种颜色混合在一起。
但是这种复杂也带来了一些挑战。
比如说在接收端，要更准确地判断这个复杂的信号到底代表啥数字就有点难度，就像你在一堆五颜六色的小珠子里找特定颜色组合的珠子一样。
在实际的通信系统里，多进制数字调制可是大功臣呢。
通常采用多进制数字调制系统
b ×
相位选择法产生4PSK
输入 串 /并 变换 逻辑 选相 电路 4 5°1 35 °2 25 °3 15 ° 四相 载波产 生器 带通 滤波 器 输出
在2PSK信号相干解调过程中会产生180°相位模糊。 同样， 对4PSK信号相干解 调也会产生相位模糊问题，并且是0°、 90°、180°和270°四个相位模糊。因此， 在实际中更实用的是四相相对移相调制，即4DPSK方式。
数字信号频带传输
多进制调制
多进制数字调制系统
二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式， 具有较好的抗 干扰能力。由于二进制数字调制系统频带利用率较低，使其在实际应用 中受到一些限制。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。 由信息传输速率Rb、码元传输速率RB和进制数M之间的关系 可知，在信息传输速率不变的情况下， 通过增加进制数M，可以降低码 元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。 由关系式
2 PSK
－4 0
－6 0 1 2Ts 1 Ts 3 2Ts 2 Ts f－fc
图6－４1 4进值数字相位调制信号功率谱
a
4PSK 信 号 可 以 采用正交调制 的方式产生， 正交调制器可
输入 串/ 并 变换 载波 振荡
× cos ct － 移相 2 sin ct 输出 ＋
以看成由两个
信 道
…
M
检波 器
带通 f1 带通 f2
输出
逻辑 电 路
抽样 判决 器
检波 器
接收 滤波 器
MFSK信号具有较宽的频 带，因而它的信道频带 利用率不高。多进制数 字频率调制一般在调制 速率不高的场合应用
多进制数字调制识别算法研究
２０ ０６
第１卷 第２ ７ 期
Ｖｏ Ｉ ７ Ｎｏ ２ ｌｌ ．
多进制数 字调 制识别算法研究
罗春艳 ， 刘作 学 ， 王 富
（ 备 指挥 技 术 学 院 信 息装 备 系 ， 京 １ １ １） 装 北 ０ ４ ６
摘
要 ：数 字 调 制 方 式 的识 别 对 于 通 信 信 号分 析 有 着 重 要 的作 用 。在
ＳＮＲ＞ １ Ｂ． ０ｄ
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｍ ｒ ｉ ｉａ ｄ ｌ ｔｏ ｅ ｒｓ ａｙ ｄｇｔ ｌ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ；ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ｌ ｏ ｉ ｍｓ ｎ ｔ ｎ ａ ｅ ｕ ａ ａ ｔ ｒ ｕ ｔ ｓ ｓ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｉ ｈ ；ｉ ｓ ａ ｔ ｎ ｏ ｓ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ；ｋ ｒ ｏ ｉ
Ｎ ｎ ｉ Ａｚｏ ｚ 出的数 字调 制 识别 算 法基 础 上 ， 对 ＭＡＳ ＭＦ Ｋ 和 ＭＰ Ｋ ３ ａｄ和 ｚｕ 提 针 Ｋ、 Ｓ Ｓ 大 类 多进 制数 字调 制信 号， 出 了一种基 于 瞬 时参 量 峰度 的 自动识别 算 法 。仿 真结 提 果表 明： 当信 噪 比大 干 １ Ｂ 时， Ｏｄ 该算 法具有 良好 的识别 效果 。
关 键 词 ：多进制 数 字调 制 ；识别 算法 ；瞬 时参 量 ；峰度
中 图分 类号 ： １ ． ＴＮ ９ １ ７
文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — １ ７ ２ ０ ） ２０ ７ ３ ６ ３０ ２ （ ０ ６ ０ ０ ７０
Ｓｔｄｙ ｏｎ Ｒｅｃ ｇ ｉｉｎ ｏ ａ ｙ Ｄｉ ｔ ｏ ｕａ ｉ ｇ ａｓ ｕ ｏ ｎｔｏ ｆＭ— ｒ ｇｉ Ｍ ｄ ｌｔ ａｌ ｏｎ Ｓｉｎ ｌ
相位 和 频 率 ３个 参 数 。因 此 ， 将 数 字 调 制 信 可 号 ｌ统 一表 示为 ３
多进制数字调制技术及应用
多进制数字调制技术及应用
多进制数字调制技术是一种将数字信号转化为不同进制数字的技术。
常用的数字进制有二进制、八进制、十进制和十六进制，不同进制数字可以用不同的符号表示。
在通信系统、计算机网络、数字信号处理、电力系统等领域都有广泛的应用。
在计算机领域，多进制数字调制技术被广泛应用于数据传输和存储。
计算机内部使用二进制数字表示数据，而外部输入输出的数据则常常使用八进制或十六进制数字表示，便于人们理解和操作。
同时，不同进制数字之间的转换也是计算机编程中的基本操作之一。
在通信系统中，多进制数字调制技术可以用于数字信号的编码和解码。
常见的数字调制方法包括ASK、FSK、PSK、QAM等，这些方法都可以将数字信号转化为不同进制数字进行传输。
例如，QAM技术常用的是十六进制数字表示，可实现高速数据传输和高传输效率。
在电力系统中，多进制数字调制技术可以用于电力系统的控制与保护。
例如，电力系统中的控制设备常使用二进制数字表示开关状态、变量状态等信息，以便进行控制和监测。
总之，多进制数字调制技术是一种非常重要的技术，在许多领域都有应用，它可以大大提高数据传输和处理的效率。
在数字化时代，我们需要更加深入地了解和
掌握这一技术。
现代通信技术-多进制数字调频(MFSK)
03. MFSK系统的误码性能
MFSK信号采用相干解调时系统的误码率为
多频制误码率随M增大而增加，但与多电平调制相比增加的速度要小的多。 多频制的主要缺点是信号频带宽，频带利用率低。 因此，MFSK多用于调制速率较低及多径延时比较严重的信道，如无线短波信道。
谢谢
多进制调频的概念
MFSK信号的频谱及带宽 MFSK系统的误码性能
01.多进制调频的概念
多进制数字频率调制（MFSK）简称多频制，是2FSK方式的推广。 它是用个不同的载波频率代表种数字信息。
02. MFSK信号的频谱及带宽
由于多进制数字已调信号的被调参数在一个码元间隔内有多个取值，因此， 与二进制数字调制相比，多进制数字调制有以下几个特点：
mfsk信号的频谱及带宽?若相邻载频之差等于即相邻频率的功率谱主瓣刚好互不重叠这时的mfsk信号的带宽及频带利用率分别为bmfsk2mfb????????????????????????????????????????2????????????????2????2????多进制数字调频目录来自0102 03
键控法产生的MFSK信号，可以看作由M个幅度相同、载频不同、时间上互 不重叠的2ASK信号叠加的结果。 设MFSK信号码元的宽度为Tb，即传输速率fb=1/Tb（Baud），则M频制信号 的带宽为：
式中，fM为最高选用载频，f1为最低选用载频。
02. MFSK信号的频谱及带宽
MFSK信号功率谱P(f)如图所示。
新型调制技术的研究与应用
新型调制技术的研究与应用随着信息技术的快速发展，调制技术也在不断地更新换代，新型调制技术正引领着传输行业的创新。
本文将探讨新型调制技术的研究与应用情况，以及其对未来传输行业的影响。
一、调制技术的发展与应用调制技术是指将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的技术，常见的调制技术有幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
这些传统调制技术虽然已经被广泛应用，但随着信息传输的需求越来越高，它们的局限性也逐渐暴露出来。
为了解决这些局限性，新型调制技术应运而生。
新型调制技术主要包括正交振幅调制(QAM)、多进制调制、相位偏移键控(PSK)、正交振幅相位调制(QPSK)等。
正交振幅调制(QAM)是将数字信号在两个正交轴上调制，可以将信号的带宽压缩，提高频谱利用效率。
多进制调制则是利用多进制的特性，可以在同样的频率带宽下传输更多的数据，提高信息传输速度。
相位偏移键控(PSK)和正交振幅相位调制(QPSK)则是可以同时对信号的相位和振幅进行编码，进一步提高了信息传输的稳定性和速度。
二、新型调制技术的研究新型调制技术的研究不断推动着信息传输技术的进步。
近年来，许多研究机构都对新型调制技术进行了研究探索。
例如，南加州大学的研究人员提出了一种基于图像压缩的新型调制技术，可以提高无线信号的速率和容量，有效降低误码率。
此外，盖茨基金会的研究人员也开展了新型调制技术的研究，提出了一种可以实现最高传输速率的新型调制方法。
这些研究都为新型调制技术的应用拓展提供了有力支撑，为未来的信息传输技术的发展提供了有力保障。
三、新型调制技术的应用新型调制技术的应用范围也越来越广泛。
目前，新型调制技术已经被广泛应用于卫星通信、数字广播、数字电视、移动通信基站等领域。
例如，运营商通过使用新型调制技术可以提高移动网络接入速度，提供更高质量的网络服务。
数字电视和数字广播也可以通过新型调制技术提高传输速度和信号质量。
另外，新型调制技术在卫星通信领域也具有广泛应用。
26多进制数字调制(二)_2
–OQPSK信号功率谱密度与QPSK相同，其表达式为
PQPSK
(
f
)
POQPSK
(
f
)
2
A2Tb
sin[2(
2( f
f
fC )Tb fC )Tb
]
–因OQPSK相干解调与QPSK相干解调相同。由于I(t)、 Q(t)互相独立，因此OQPSK相干解调的误码率性能 也与QPSK相同
最小频移键控 MSK
• 单独使用振幅或相位携带信息时不能最充分地利用信 号平面：MASK信号矢量端点在一条轴上分布； MPSK矢量端点在一园上分布。随M增加，这些端点 间的最小距离减小。
• 为充分利用信号平面，将这些矢量端点重新合理分布， 可在不减小最小距离情况下增加信号矢量端点的数目
振幅相位联合调制系统
• 星座图——星座调制
LPF
+ cos t O
LPF
sin t O
信道
串/并 变换
低通 cos t
O
低通
sin t O
判决L-1 门限
定时 脉冲
判决L-1 门限
Rb/2
串/并 输出
变换 Rb
Rb/2
(b)MQAM的调制解调
正交振幅调制 QAM
• MQAM的调制与解调（正交调幅法）
数字带通传输系统的频带利用率
数字带通传输系统的频带利用率数字带通传输系统是现代通信系统中将模拟信号数字化后传送的一种通信系统架构。
数字带通传输系统有多种制式，其中最常用的是PCM （脉冲编码调制）制式。
在数字带通传输系统中，频带利用率的优化是一项非常重要的工作。
数字带通传输系统的频带利用率是指在特定的频谱资源内，所能传输的最大数据量。
在数字带通传输系统中，频带利用率的提高是通过单次符号所携带的信息量增大来实现的。
但是，随着单次符号所携带的信息量的增大，符号间的干扰也会随之增加。
因此，在进行频带利用率的提升时，需要在保证错误率低的前提下，实现更高的频带利用率。
数字带通传输系统提高频带利用率的主要措施包括以下几个方面：1. 多进制调制技术多进制调制技术是数字带通传输系统中实现高频带利用率的有效手段之一。
通过使用多进制调制技术，可以将每个符号所携带的信息量增大，进而提升频带利用率。
在多进制调制技术中，常见的调制方式有PSK（相位偏移调制）、QAM（正交振幅调制）等。
2. 码间干扰消除技术当单次符号所携带的信息量较大时，符号间的干扰也会随之增加。
在数字带通传输系统中，实现高频带利用率的另一个重要措施是码间干扰消除技术。
通过使用误码率反馈等技术，可以有效地降低码间干扰对传送信号的影响，提高频带利用率。
3. 自适应均衡技术在数字带通传输系统中，自适应均衡技术也是实现高频带利用率的重要手段。
在信号传输过程中，信号会受到多种因素的干扰和失真，例如噪声、多径信道等。
通过使用自适应均衡技术，可以有效地去除这些因素对信号造成的影响，提高频带利用率。
综上所述，数字带通传输系统的频带利用率可以通过多进制调制技术、码间干扰消除技术、自适应均衡技术等多种手段来实现。
在实际应用中，需要根据不同的应用场景和要求，选择合适的手段来提高频带利用率，从而实现更高效、更稳定的数字信号传输。
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案第一章1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。
第17讲 多进制数字调制原理
相加 电路
s(t)
b
相乘 电路
图7-37 第一种QPSK信号产生方法
通信原理
第6章 数字带通传输系统
码元串并变换： 0
0 1
1 2 3 4 (a) 输入基带码元
2 4 (b) 并行支路a码元
5
t t t
3 5 (c) 并行支路b码元 图7-38 码元串/并变换
通信原理
第6章 数字带通传输系统
矢量图：
f1 00
f2 01
f3 10
f4 11
(b) 4FSK信号的取值
通信原理
第6章 数字带通传输系统
• MFSK信号的带宽： B = fM - f1 + f 式中， f1 － 最低载频 fM － 最高载频 f － 单个码元的带宽
通信原理
第6章 数字带通传输系统
• MFSK非相干解调器的原理方框图：
通信原理
第6章 数字带通传输系统
– 正交相移键控（QPSK） • 4PSK常称为正交相移键控（QPSK） • 格雷（Gray）码 – 4PSK信号每个码元含有2 比特的信息，现用ab代表 这两个比特。 – 两个比特有4种组合，即00、01、10和11。它们和 相位k之间的关系通常都按格雷码的规律安排，如 下表所示。 QPSK信号的编码： a 0 0 1 1 b 0 1 1 0
01 10 11 11
10
01 00 00
10 t
0
(c) 基带多电平双极性不归零信号
11 01 00 00 11
01
10
10
10
0
t
(d) 抑制载波MASK信号
通信原理
第6章 数字带通传输系统
6.5.2 多进制频移键控（MFSK）
通信原理多进制数字调制系统方案
优点
多进制数字调制系统具有较高的频谱 效率和抗噪声性能，能够更好地适应 复杂信道环境和高数据速率传输需求 。
缺点
多进制数字调制系统的实现复杂度高 于二进制数字调制系统，对硬件设备 的要求较高，同时可能存在一定的误 码率。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
实施步骤与计划
03
相对于传统的二进制数字调制系统，多进制数字调制系统具有
更高的频谱利用率和更好的抗干扰性能。
目的和意义
目的
研究多进制数字调制系统的原理、性 能和实现方法，以提高通信系统的性 能和效率。
意义
多进制数字调制系统的研究对于推动 通信技术的发展、提高通信系统的传 输速率和信号质量、降低通信成本等 方面具有重要的意义。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
多进制数字调制系统基 础
调制的基本概念
调制是将低频信号转 换为高频信号的过程 ，以便传输信号。
调制的主要目的是提 高信号的抗干扰能力 和传输效率。
调制有多种方式，包 括调频、调相和调幅 等。
多进制数字调制的原理
01
多进制数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过 程。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
多进制数字调制系统的 方案设计
方案一：QPSK调制系统
总结词
QPSK是一种四相相位偏移键控调制方式，具有较高的频谱利用率和抗干扰能 力。
详细描述
QPSK通过将输入比特流分为两组，每组分别进行相移键控调制，最终实现四相 位调制。在解调端，通过测量相位信息进行解调。QPSK广泛应用于数字通信系 统，如GSM和CDMA等。
通信原理课件——数字调制系统
② 2DPSK信号的解调
——
极性比较—码变换法即是2PSK解调加差分译码，其方框图如（a） 原理：2DPSK解调器将输入的2DPSK信号还原成相对码{bn}，再由差分译码器把 相对码转换成绝对码，输出{an}，从而恢复发送的信息。在次过程中，若相干
载波产生1800模糊，会发生“反向工作”现象。但是经过码反变换器后，输出的 绝对码不会发生任何倒置现象。
根据题中已知条件，码元传输速率为1000B，“1”码元的载 波频率为3000Hz，“0”码元的载波频率为2000Hz。因此， 在2FSK信号的时间波形中，每个“1”码元时间内共有3个 周期的载波，每个“0”码元时间内共有两个周期的载波。
数字基带信号s(t)和2FSK信号的时间波形如图：
（2）2FSK信号是一种非线性调制信号，其功率谱结构可以近似看成是两 个2ASK信号频谱的叠加。
n
n
n1
（2） 2PSK和2DPSK信号的调制
模拟调相法：原理框图如图所示，码变换器（即差分编码器）是用来完成绝
对码波形到相对码波形变换的，去掉码变换器，则可进行2PSK信号的调制。
（3） 2PSK和2DPSK信号的解调 ① 2PSK信号的解调
——
2PSK信号的解调只能采用相干解调的方法，其方框图及波形如图所示。
2. 二进制频移键控（2FSK）
数字频率调制又称频移键控，记作FSK（Frequency Shift Keying）， 二进制频移键控记作2FSK。
（1） 2FSK信号的调制方法：
前面已提到，2FSK信号可以采用模拟调频法和数字键控法来产生。
模拟调频法：用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器的某些参数（例如电
3. 二进制相移键控及二进制差分相位键控
多进制数字调制
MFSK信号可以看作由M个振幅相同、载频不同、时间上互 不重叠的2ASK信号叠加形成。MFSK信号的带宽随频率数M的 增大而线性增宽， 频带利用率明显下降。因此，MFSK多用于 调制速率不高的传输系统中。
数字信号的频带传输
f1
门电路1
逻1
输入
串/并 1 转换 2
辑 电
2
路M
f2
门电路2
+
n
fM
门电路M
(a)调制器实现框图
信道
输出
并/串 转换
逻 1 抽样 1 包络检波
辑 电
2
判决
2
包络检波
路M
M
带通f1 带通f1
接 收 滤 波
器
包络检波
带通f1
(b)非相干解调实现框图
图5.27MFSK系统原理框图
数字信号的频带传输
1.3多进制数字相移键控(MPSK)
1.多进制相移键控信号的表示
多进制数字调相又称多相制，它是利用不同的相位来表征数 字信息的一种调制方式。如果用载波有M种相位，那么就可以 表示n比特码元的2n组合状态，故有M=2n。假若有四种相位， 就可以表示二比特的四种组合状态。多进制相移键控分为多进 制绝对相移键控和多进制相对相移键控两种。在实际通信中大 多采用相对相移键控。
键控。四相相移键控即4PSK又称为QPSK，用四种不同的 载波相位携带数字信息，其信号矢量图见图5.28所示。四 相相移键控具有较高的频谱利用率和较强的抗干扰性，同 时在电路实现上比较简单，成为某些通信系统的一种主要 调制方式。π/4QPSK是目前微波、卫星数字通信和数字蜂 窝移动通信系统中常用的一种载波传输方式。以四相相移 键控（QPSK）为例介绍多相相移键控的调制与解调。
多进制数字调制
多进制数字调制
所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。
根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控（MASK）、多进制频移键控（MFSK）以及多进制相移键控（MPSK 或MDPSK）。
也可以把载波的两个参量组合起来进行调制，如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控（MAPK）或它的特殊形式多进制正交幅度调制（MQAM）等。
由于多进制数字已调信号的被调参数在一个码元间隔内有多个取值，因此，与二进制数字调制相比，多进制数字调制有以下几个特点：
（1）在码元速率（传码率）相同条件下，可以提高信息速率（传信率），使系统频带利用率增大。
码元速率相同时，进制数传系统的信息速率是二进制的倍。
在实际应用中，通常取，为大于1的正整数。
（2）在信息速率相同条件下，可以降低码元速率，以提高传输的可靠性。
信息速率相同时，进制的码元宽度是二进制的倍，这样可以增加每个码元的能量，并能减小码间串扰影响等。
正是基于这些特点，使多进制数字调制方式得到了广泛的使用。
不过，获得以上几点好处所付出的代价是，信号功率需求增加和实现复杂度加大。
M进制幅度调制系统原理框图。
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概述
特点
在相同的码元传输速率下，多进制调制系统信息传输速率 比二进制系统高。
Rb RBN log 2 N
b
s
在相同的信息传输速率下，多进制码元传输速率比二进制 低。增大码元宽度，会增加码元能量，并能减少由于信道 特性引起的码间干扰的影响。 在相同的噪声下，多进制数字调制系统的抗噪声性能低于 二进制数字调制系统。
k
RS W 1
概述
常见的多进制调制：多振幅调制（MASK）、多频率调制、多相位调 制以及它们的组合等。 多进制调制提高了信息速率，同时节约了频带。但是误码率会增加。
概述
在相同时间内二进制编码只传输6位二进制数，但多进制 编码共传输了12位二进制
（a）用二进制数进行传输二进制数“101101”的波形图 （ b ）是用四进制数传输四进制数 “011011100010 （用二进制表示四 进制数）的波形图
项目1-2 数字调制技术
鄢立
多进制调制技术
录
目
Contents
02
01
概述 多进制数字调制技术
Part
01
概述
鄢 立
概述
为了有效利用频带，提高信息传输速率而采用多进制调制。 多进制调制通常以降低功率利用率为代价来提高其频带利用 率。 （1）频带利用率——单位频带内所能传输的最大比特率。频 带利用率大于2bit/Hz的调制为高效调制。 （2）功率利用率——误码率达到要求时所需的最小信号与噪 声的功率比值。
多进制频移键控（MFSK）
利用串并变换电路和逻辑电路将输入的二进制码转换成多 进制码。当某组二进制码到来时，逻辑电路的输出仅打开 相应的一个门电路，将和该门电路相应的载波发送出去； 其他频率对应的门电路此时是关闭的。当一组组二进制码 元输入时，通过相加器输出的就是一个多进制频率键控的 波形。
多进制频移键控（MFSK）
Part
02
多进制数字调制技术
鄢 立
多进制数字调制技术MASK
多进制数字振幅调制也称多电平振幅调制，是用高频载波的 多种振幅代表数字信息。多进制数字调制与解调方式与二进制 幅度调制与解调一致。现应用较广的是QAM正交幅度调制（四 进制幅度调制）。
多进制数字调制技术MASK
功率谱与2ASK的相似，抗干扰，抗衰落能力差！∴少用！
2.15
概述
信道性能参数
为了有效利用频带，提高信息传输速率而采用多进制调制。 多进制调制通常以降低功率利用率为代价来提高其频带利用 率。 频带利用率——单位频带内所能传输的最大比特率。频带 利用率大于2bit/Hz的调制为高效调制。
Rb RS log 2 M 1 log 2 M bits / s / Hz W W 1
对于MASK、MPSK和MQAM ，对于同样的RS，M越大， 频带利用率越高。
概述
数据传输速率 M—进制数；k—每个码元携带的比特数；Rb—比特速率； RS—码元速率；TS—码元间隔；Tb—比特间隔；W—系统 带宽
Rb RS , logபைடு நூலகம்2 M
码元速率与带宽的关系式：
M 2 , k log 2 M
多进制频率调制系统的解调方框图如图所示，解调器M由个带 通滤波器、M个包络检波器及一个抽样判决器和相关的逻辑电 路组成。
多进制相移键控MPSK
将2PSK信号的一个码元的载波初始相位θ（0°或180°），推 广取多个（M）可能值，则可实现M进制绝对相对调制。
u o y k n tha
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