多进制调制解调(DOC)
电路基础原理数字信号的调制与解调
电路基础原理数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调是电路基础原理中的重要概念。
调制是将数字信号转化为模拟信号的过程，解调则是将模拟信号还原为数字信号的过程。
本文将介绍数字信号的调制与解调原理及其应用。
一、调制的基本原理调制是为了将数字信号传输到远距离时，能够克服传输噪声、提高信号质量而进行的一种技术。
数字信号经过调制后，会转化为模拟信号，其特点是连续的波形。
1.频移键控调制(FSK)FSK是一种基本的数字信号调制方式，它通过改变信号的频率来表示不同的数字。
在FSK中，使用两个频率来分别代表二进制的0和1。
2.相移键控调制(PSK)PSK是一种通过改变信号的相位来表示不同的数字的调制方式。
在PSK中，使用不同的相位来表示二进制的0和1。
3.正交幅度调制(QAM)QAM是一种通过改变信号的振幅和相位来表示不同的数字的调制方式。
在QAM中，通过改变信号的振幅和相位的组合来表示多个二进制数字。
二、解调的基本原理解调是将模拟信号还原为数字信号的过程，其目的是还原接收到的信号，以便后续的数字信号处理。
1.频移解调频移解调是将经过FSK调制的信号还原回数字信号的过程。
解调器需要检测接收到的信号的频率，并根据频率的不同判断出二进制的0和1。
2.相移解调相移解调是将经过PSK调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要检测接收到信号的相位，并根据相位的变化来判断出二进制的0和1。
3.幅度解调幅度解调是将经过QAM调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要测量接收到信号的振幅和相位，并根据这些信息来判断出二进制的0和1。
三、调制与解调的应用调制与解调技术广泛应用于通信领域，特别是在无线通信中。
1.无线电广播无线电广播使用调制技术将音频信号转化为无线电信号，并通过无线电波传输到接收器中，然后通过解调技术将无线电信号还原为音频信号。
2.移动通信移动通信中的调制与解调技术被用于将数字信号通过无线电信道传输，以实现声音、图像和数据的无线传输。
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。
(完整word版)8PSK调制解调技术的设计与仿真解析
摘要在数字信号的调制方式中8PSK是目前最常用的一种数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
调制技术是通信领域里非常重要的环节，一种好的调制技术不仅可以节约频谱资源而且可以提供良好的通信性能。
8PSK调制是一种具有较高频带利用率和良好的抗噪声性能的调制方式，在数字移动通信中已经得到了广泛的应用。
本次设计在理解8PSK调制解调原理的基础上应用MATLAB语言来完成仿真，仿真出了8PSK 的调制以及解调的仿真图，包括已调信号的波形，解调后的信号波形，眼图和误码率。
在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。
关键字：8PSK 调制解调MATLAB 分析与仿真目录摘要 (1)目录 (2)前言 (3)1.信道 (4)1.1信道概念 (4)1.2信道分类 (4)2. 8PSK的原理 (5)2.1基本原理 (5)2.2 8PSK的调制 (7)2.3 8PSK的解调采用双正交相干解调 (9)2.4眼图 (10)3. 设计及仿真 (11)3.1 MATLAB软件的介绍 (11)3.2 8PSK调制部分 (11)3.3 8PSK 解调部分 (16)3.4 高斯噪声、眼图 (19)4. 总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)前言信息化的社会，数字技术快速发展，数字器件也广泛的利用，数字信号的处理技术也越来越重要。
进入20世纪以来，随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。
特别是在20世纪后半叶，随着人造地球卫星的发射，大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世，通信技术在不同方向都取得了巨大的成功。
随着技术的进步，特别是超大规模集成电路和数字信号处理技术的发展，使得复杂的电路设计得以用少量的几块即成电路模块实现，有些硬件电路的功能还可以用软件代替实现。
因此使得一些较复杂的调制技术能够容易地实现并投入使用。
调制 编码 解调 译码过程
调制、编码、解调、译码的过程大致如下：
编码：在发送端，原始数据通常以二进制形式存在。
为了在传输过程中保持数据的完整性，通常会对这些数据进行编码。
编码过程可能包括添加校验位、对数据进行加密等。
调制：在发送端，编码后的数据需要通过某种方式转换成适合在信道上传输的信号。
这个过程称为调制。
调制的方式有很多，如QAM（Quadrature Amplitude Modulation，四相位幅度调制）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，四相位偏移键控）等。
传输：经过调制后的信号通过信道进行传输。
在这个过程中，可能会受到各种噪声和干扰的影响。
解调：在接收端，首先需要对接收到的信号进行解调，将其从信道上解调下来，还原成原始的信号。
译码：解调后的信号还需要进行译码，将编码后的数据还原成原始的二进制数据。
以上就是调制、编码、解调、译码的基本过程。
这个过程通常用于数字通信系统中，如无线通信、卫星通信等。
调制解调器知识
调制解调器（MODEM）介绍一．调制解调器用途：调制解调器经由公共电信网络实现远程通信的重要设备。
主要用来将二进制数字信息转换成可以通过普通公共信息系统传送的模拟信号，或将接收到的模拟信号转换成数字信息。
主要应用场合：1. 连接互联网：连接互联网是应用最多最直接的方式。
在网上，电子邮件是迅速、廉价的通信方式，网上的信息世界更是让人眼花缭乱，所有信息都由一条电话线通过MODEM传送到您眼前。
2. 点对点方式连接：一台本地MODEM与另一台远端MODEM连接，进行数据发送或接收。
连接方式是由一端（呼叫方）拔号，另一端（应答方）应答；连接后两方依靠MODEM连接的电脑互相作为对方的服务器共享资源。
另一种方式可以不拔号，以一根专线电话线直接相接，这就是模拟专线方式。
通过AT指令，一方在呼叫，另一方自动应答，这样可以省去拔号的电话费。
3．通用终端方式：主机连接一台，终端连接另一台，连接后，终端机就能取得主机资料（用于银行、保险、证券等单位）。
4. 个人用户使用：不仅仅有数据链接平台，还有语音、传真、数字全双工电话等功能。
二、调制解调器硬件原理：调制解调节器器硬件上可分为五部分：DAA部分、DATA PUMP（数据泵）、控制电路、接口电路、电源。
1. DAA部分，我们通常叫拔号部分，由振铃检测、保护电路、摘机检测电路等组成。
2. DATA PUMP（数据泵）：对发送接收数据进行处理，完成调制与解调功能。
3. 控制电路：完成数据纠错压缩，基本数据传输协议支持以及响应AT 指令等功能。
4. 接口电路：实现数据传输，必须与数据终端设备连接，（如计算机）外置一般通过RS-232串行接口与计算机相连，主机与MODEM之间的DTE速度（从110bit/s-115200bit/s）视MODEM的DCE速度以及线路质量而定，一般DTE速度是DCE速度的两倍。
USB接口提供极高的DTE速度，（如91200bit/S），同时，具有PNP(即插即用)与免去外置电源的优点；内置式 MODEM 与计算机可通过ISA （工业标准体系）和PCI（外部设备互连）槽连接，ISA是16位的扩展总线接口，PCI是32位或64位总线接口，因PCI槽比ISA槽短，PCI总线上的时钟频率要比 ISA总线快得多，传输率高，因此，目前市场上的ISA卡槽越来越少。
通信原理fsk调制解调实验报告(1)
通信原理fsk调制解调实验报告(1)一、实验目的学习FSK的基本概念和调制解调的原理，掌握FSK的调制解调方法，并通过实验验证FSK的调制解调过程。
二、实验原理FSK是一种把数字信号变成调制信号的传输方式。
FSK可以将数字信号转化为具有换挡特性的频率信号，利用不同频率的信号来表示数字信号的不同数值。
FSK包括两种基本形式：二进制FSK和多进制FSK。
其中，二进制FSK只有两种频率，即高频和低频，其数字信号只有两个值；而多进制FSK则有多种频率，其数字信号也可以有多个值。
在本实验中我们只实现二进制FSK的调制解调过程。
调制是指在载波上超载信息信号的过程。
在FSK调制中，二进制数字信号“0”和“1”分别对应两种频率f1和f2。
解调是在信号中提取信息的过程。
在FSK解调中，载波信号经过解调器的解调电路后，被识别为频率f1或f2，从而实现数字信号的还原。
三、实验器材1、多功能信号发生器SG-105；2、示波器DO-51。
四、实验步骤1、将实验器材连接好，如图所示。
2、在多功能信号发生器SG-105上设置输出信号频率为1KHz，波形为正弦波，输出信号幅度为1V。
4、对FSK调制信号进行解调，并在示波器上观察波形。
五、实验结果1、调制信号波形：通过多功能信号发生器SG-105的设置，我们将输出信号的频率设置为1KHz，并将波形设置为正弦波，并将输出信号幅度设置为1V。
将数字信号“0”和“1”分别对应于频率f1和f2，合成FSK信号，通过示波器上观察波形，可以得到如下图所示的波形：通过示波器观察解调信号波形可以得到如下图所示的波形：通过FSK调制解调实验，我们学习了FSK的基本概念和调制解调的原理，并掌握了FSK 调制解调方法。
在实验中，我们通过多功能信号发生器SG-105的设置，设置了输出信号的频率、波形和幅度，将数字信号“0”和“1”分别对应于频率f1和f2，合成FSK信号，并在示波器上观察到了这个波形；通过解调器的解调电路，将FSK信号中的数字信号还原出来，并在示波器上观察到了解调信号的波形。
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。
调制解调器工作原理
调制解调器工作原理调制解调器（Modem）是一种用于数字信号和模拟信号之间的互相转换的设备。
它在通信系统中发挥着重要作用，可以将数字信号转换为模拟信号以便在模拟通信信道中传输，并能将接收到的模拟信号重新转换为数字信号。
调制解调器的工作原理可以分为两个部分：调制（Modulation）和解调（Demodulation）。
调制部分通常由调制器（Modulator）完成，它将数字信号转换为模拟信号。
调制器的主要任务是将传输的数字信号附加到一个高频载波信号上，产生一个带有数字信息的调制信号。
调制信号的频率通常高于载波信号的频率。
常见的调制技术包括频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）和正交振幅调制（QAM）。
例如，对于FSK调制，调制器会根据输入的数字信号，选择两个频率中的一个来作为载波信号，以表示二进制的“0”和“1”。
在调制的过程中，调制器还会根据输入信号的速率和带宽信息进行适当的滤波处理，以减小噪声和干扰对信号的影响。
解调部分通常由解调器（Demodulator）完成，它将接收到的模拟信号还原为数字信号。
解调器的主要任务是从接收到的调制信号中提取出原始的数字信息，并恢复为数字信号的波形。
解调器的过程正好与调制相反。
根据所采用的调制技术，解调器会使用相应的解调方法。
例如，对于FSK调制，解调器会根据接收到的信号频率的变化，判断出原始的数字信息。
解调器还会对接收到的信号进行滤波处理以去除噪声和干扰。
调制解调器中还包括很多其他的功能和组件，以提高通信的质量和可靠性。
其中一个重要的组件是时钟生成器，用于产生稳定的时钟信号，以便在解调器中进行同步处理。
另外，调制解调器还会使用差错检测和纠正技术，以确保传输的数据的准确性和完整性。
例如，通过在数字信号中添加差错检测码，解调器可以检测和纠正传输过程中产生的错误。
总之，调制解调器是一种将数字信号和模拟信号进行转换的设备。
其工作原理涉及到调制和解调两个过程，其中调制器将数字信号转换为模拟信号，解调器将接收到的模拟信号还原为数字信号。
无线通信中的调制识别技术研究
无线通信中的调制识别技术研究随着无线通信技术的不断发展和普及，人们对于无线信号的调制方式识别技术越来越感兴趣。
调制方式识别技术是指通过对无线信号进行分析和识别，获取其调制方式信息，从而实现无线信号的分类和判别。
在无线通信领域，调制识别技术是非常重要的一个研究方向，它不仅可以应用于通信系统的性能分析和故障诊断，还可以被广泛地应用于无线电侦听、无线频谱监测等领域。
一、无线信号调制方式的分类在介绍调制识别技术之前，我们需要了解不同调制方式的分类。
在无线通信中，常见的调制方式包括：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）、多进制调制等。
1. 幅度调制（AM）幅度调制是指将信号的幅度按比例变化来调制载波的调制方式。
在实际应用中，幅度调制被广泛应用在调幅广播、调幅电视等领域。
其主要特点是调制信号范围有限、抗干扰能力差，对信号的调制深度要求较高。
2. 频率调制（FM）频率调制是指将信号的频率按比例变化来调制载波的调制方式。
在实际应用中，频率调制广泛应用于调频广播、音频传输等领域。
其主要特点是调制信号范围较大、抗干扰能力较强，但对于载波频率稳定度要求较高。
3. 相位调制（PM）相位调制是指将信号的相位按比例变化来调制载波的方式。
在实际应用中，相位调制广泛应用于调制信号传输距离较远的场合，如卫星通信、数字通信等领域。
其调制范围较小、抗干扰能力较强。
4. 多进制调制多进制调制是将不同的调制方式组合在一起进行调制，以进行更有效和更高质量的数据传输。
常见的多进制调制方式包括QAM、PSK、FSK等。
二、调制识别技术的研究意义在无线通信领域，调制识别技术具有非常重要的意义。
首先，通过对无线信号的调制方式进行识别，可以更好地进行通信系统的性能分析和故障诊断，从而实现对无线通信系统的优化配置；其次，通过无线信号的调制方式识别，可以判断无线通信系统中是否存在非法入侵或恶意干扰行为，对网络安全和信息安全具有非常重要的监管和保障作用。
FPGA实现多进制FSK的调制解调
//该模块为8分频器module div8(clk,divout); //端口列表input clk;output divout; //端口说明reg [2:0]div;reg divout; //定义数据类型initialdivout=0; //初始化always @(posedge clk)begindiv=div+1;divout=div[2]; //3bit计数器，实现8分频endendmodule//该模块实现16分频器module div16(clk,divout); //端口列表input clk;output divout; //端口说明reg [3:0]div;reg divout; //定义数据类型initialdiv=0; //初始化always @(posedge clk)begindiv=div+1;divout=div[3]; //4bit计数器，实现16分频endendmodule//该模块为64分频器，降低时钟速率module div64(clk,divout); //输入输出端口列表input clk;output divout; //输入输出端口说明reg [5:0]div;reg divout; //数据类型定义initialdiv=0; //初始化always @(posedge clk)begindiv=div+1;divout=div[5]; //6bit计数器,用作分频endendmodule//该模块实现128分频module div128(clk,divout); //端口列表input clk;output divout; //端口说明reg [6:0]div;reg divout; //数据类型定义initialdiv=0; //初始化always @(posedge clk)begindiv=div+1;divout=div[6]; //7bit计数器，实现128分频endendmodule//该模块实现1024分频器module div1024(clk,clk_m); //端口列表input clk;output clk_m; //端口定义reg [9:0]div;reg clk_m; //定义数据类型initialdiv=0; //初始化always @(posedge clk)begindiv=div+1;clk_m=div[9]; //10bit计数器，实现1024分频endendmodule//该模块为数字锁相环module dpll(clk , //clockrzcd , //code input double edge detectionbsyn ); //locked clockinput clk ;input rzcd ;output bsyn ;reg bps ;reg bsyn ;reg [1:0]pre ; //edge detectionreg [3:0]preset ; //count settingreg [3:0]count ; //count/////////////////////////////////////////////////////////edge detectionalways @(posedge clk)beginpre[1]=pre[0];pre[0]=rzcd;if(pre==2'b01 || pre==2'b10)bps=1;elsebps=0;end/////////////////////////////////////////////////////////form bit syn-plusealways @(posedge clk) beginif(count==0)count=preset;elsecount=count-1;if(count<=11 & count>=4)bsyn=1;elsebsyn=0;end/////////////////////////////////////////////////////////modify preset valuealways @(posedge clk) beginif(bps==1)if(count<'b0100)preset='b1001;else if(count>'b0100)preset='b0111;else if(count=='b0100)preset='b1000;end///////////////////////////////////////////////////////Endmodule//该模块产生f1载波module f1_zaibo(f1,out); //端口列表input f1;output [7:0]out; //端口定义reg [7:0]out;reg [3:0]count;reg [7:0]q1; //数据类型定义initialcount=0; //初始化always @(posedge f1)begincount=count+1;out=q1[7:0]; //4bit计数器，产生rom表地址endrom16U1( .address(count[3:0]),.inclock(f1),.q(q1) ); //调用rom表，产生载波endmodule//该模块产生f2载波module f2_zaibo(f2,out); //端口列表input f2;output [7:0]out; //端口定义reg [7:0]out;reg [3:0]count;reg [7:0]q2; //数据类型定义initialcount=0; //初始化always @(posedge f2)begincount=count+1; //4bit计数器，产生rom表地址out=q2[7:0];endrom16U1( .address(count[3:0]),.inclock(f2),.q(q2) ); //调用rom表，产生载波endmodule//该模块实现低通滤波module lpf(clk,in,out);input clk;input in;output out;reg [16:0]q;reg out;reg [4:0]add;always @(posedge clk)beginq[16:1]=q[15:0];q[0]=in;add=q[0]+q[1]+q[2]+q[3]+q[4]+q[5]+q[6]+q[7]+q[8]+q[9]+q[10]+q[11]+q[12]+q[13]+q[14]+q[1 5]+q[16]; //做相关运算if (add<17)out=0; //滤波elseout=1;endendmodule//该模块实现5阶伪随机序列信号module m5(clk,mout); //端口列表input clk;output mout; //端口说明reg [4:0]cnt;reg mout;wire [4:0]d; //数据类型定义assign d[3:0]=cnt[4:1]; //赋值语句，将寄存器输出赋值给d触发器输入assign d[4]=cnt[2]^cnt[0]; //赋值语句，实现生成多项式g(x)=x^5+x^2+1parameter mo=5'b10000; //参数定义always @(posedge clk)beginif (cnt==0)cnt=mo; //避免全零elsecnt[4:0]=d[4:0]; //5阶移位寄存器mout=cnt[0];endendmodule//该模块对载波f1和载波f2进行选择module mux(q1,q2,out,m); //端口列表input [7:0]q2;input [7:0]q1;input m;output [7:0]out; //端口说明reg [7:0]out; //数据类型定义always @(q1 or q2)case({m})1'b1:out=q1[7:0];1'b0:out=q2[7:0]; //2选1数据选择器endcaseendmodule//该模块完成A/D采样module mx7821( clk,din,dout,rd); //端口列表input clk;input [7:0]din;output [7:0]dout;output rd; //端口说明reg rd;reg [3:0]cot;reg [7:0]dout;wire [3:0]count; //数据类型定义assign count=cot[3:0]; //赋值语句always @(posedge clk)cot=cot+1; //实现16进制计数器always @(posedge clk)if (count==0 ||count==1 || count==2 || count==3 || count==4 || count==5 || count==6 || count==7 )beginrd=1; //根据A/D时序图，产生读信号，送给A/D芯片endelsebeginrd=0;endalways @(posedge clk)if (count>=12)dout=din; //根据A/D时序图，在后4个时钟A/D芯片输出8bit数据endmodule//该模块对输出码元进行判决，得到最后的输出数据module pj(clk,in,out);input clk;input in;output out;reg out;always @(negedge clk)beginout=in; //按符号数据输出endendmodule//该模块实现脉冲展宽module pulse(clk,in,out);input clk;input in;output out;reg out;reg [15:0]q;always @(posedge clk)beginq[15:1]=q[14:0];q[0]=in;if (q[15:0]==0)out=0;elseout=1; //脉冲展宽16个输入时钟周期endendmodule//rom表，调用载波采样点，一个载波周期采样16个点module rom16 (address,inclock,q); //端口列表input [3:0] address;input inclock;output [7:0] q; //端口说明lpm_rom lpm_rom_component (.address (address),.inclock (inclock),.q(q) ); //调用库函数lpm_rom，产生新的元件lpm_rom_componentdefparam //参数重定义lpm_rom_component.lpm_width = 8, //8bit输出数据lpm_rom_component.lpm_widthad = 4, //4bit地址宽度可选择16个样点lpm_rom_component.lpm_address_control = "REGISTERED", //任意lpm_rom_component.lpm_outdata = "UNREGISTERED", //任意lpm_rom_component.lpm_file = "sin16.mif"; //调用16个样点表，放在文件sin16.mif中endmodule//该模块进行微分操作module wf(clk ,rz ,bit );input clk ;input rz ;output bit ;reg bit ;reg [1:0]pre ;always @(posedge clk)beginpre[1]=pre[0];pre[0]=rz;if(pre==2'b01) //上升边沿检测，即微分bit=1;elsebit=0;endendmodule//该模块对输入正弦波信号进行整形module zx(a,b);input [7:0]a;output b;reg b;always @(a[7:0])case({a[7],a[6]})2'b11:b=1;2'b00:b=0;2'b10:b=1;2'b01:b=0; //按高两位进行判决endcaseendmodule。
多进制数字调制(二)
时，频带利用率为
1
1
log2
M (b
/
s
/
Hz)
两种形状MQAM 的比较
• 方型与星型MQAM
(－ 3 ,3 ) (－ 3 ,1 )
(3 ,3 ) (3 ,1 )
(－ 3 ,－ 3 )
(－ 1 ,－ 1 ) (－ 1 ,1 )
(3 ,－ 3 )
(a)
(0 ,4 .6 1)
(0 ,2 .6 1)
恒定包络调制
• 如果每个符号包络是矩形 的，则已调信号包络是恒
Àí Ïë µÄ QPSKÐÅ ºÅ
定的，但此时已调信号频
t
谱→∞。
– 实际信道是限带的，限带后如
QPSK信号已不能保持恒包络。 – 相邻符号间发生180º相移时，经
ÂË ²¨ºó µÄ QPSKÐÅ ºÅ
限带后会出现包络为0的现象
t
• 经非线性放大后，包络中的起伏
n
MAPK信号 可以看作两 个正交调制
信号之和
－[ An g(t-nTS ) sinn ]sinCt
n
sAPK [ X ng(t nTS )]cosC t
n
－[ Yn g(t nTS )]sinCt
n
正交振幅调制 QAM
• 正交振幅调制QAM原理
– 用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载 波进行抑制载波的双边带调制(DSB-SC)，利用这
y
16PSK
x
16QAM
y x
16PSK
QAM：正交幅度调制 APK：幅度相位联合键控
16QAM
y
16APK
x
16APK
振幅相位联合调制系统
调制与解调技术资料
图3-10 π/4移位QPSK和 π /4CTPSK调制器
信号映射电路输出端的第k个同相和正交脉冲由它的前一个脉冲电平Ik-1 、Qk-1及输入符号ak 、bk决定。
3.2.3 高斯最小移频键控(GMSK)
GMSK是一种恒包络调制方案，其优点是能在保持谱效率的同时维持相应的同波道和邻波道干扰，且包络恒定，所以可用简单高效的C类放大器实现。 GMSK的基本原理是基带信号先经过高斯滤波器成形，再进行最小移频键控调制（MSK）。MSK是二进制连续相位移频键控（FSK）的一个特例，而GMSK主要是改进了它的带外特性，使其衰减速度加快。MSK调制器可用压控振荡器（VCO）或正交形式实现，如图3-14所示，解调器可用相干检测实现，也可用非相干检测实现，如一比特差分检测和二比特差分检测等。
图3-16 PLL型GMSK调制器
GMSK的解调可采用类似于MSK方式的正交相干解调技术，也可使用非相干检测解调技术，如差分解调和鉴频器解调等。泛欧数字蜂窝移动通信系统(GSM)采用了的GMSK调制。该系统突发信号速率为270Kbit/s,带宽为200KHz,带宽效率为1.356bit/s/Hz。
3.2 调制与解调技术
四相移相键控(QPSK)调制 π/4移位QPSK(π/4-QPSK)调制 高斯最小频移键控(GMSK)调制 多进制正交振幅调制（MQAM）
调制解调技术的宗旨是为了使通信系统的抗干扰、抗衰落性能得到提高并使频率资源得到更充分的利用。 一般在通信系统的发端进行调制，调制后的信号称为已调信号。 解调制或解调，接收机端要将已调信号还原成要传输的原始信号。
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）
(完整word版)GMSK调制解调系统
XXXX大学毕业设计GMSK调制解调系统学生姓名学号所在系专业名称班级指导教师XXXX大学二○一○年五月GMSK调制解调系统学生: 指导教师:内容摘要：目前在数字通信系统中，全数字接收机得到了广泛应用。
用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。
根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要.最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点,可有效降低邻道干扰,提高非线性功率放大器的功率，已在移动通信（如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。
本文重点研究GMSK调制解调的实现过程，以便更广泛地使用GMSK 调制解调技术。
关键词:高斯最小频移键控差分解调正交调制GMSK modulation and demodulation system Abstract: Present in digital communication systems，digital receivers have been widely used. Designed with a digital modem communication system technology is an important modern communications technology. Different characteristics according to the channel select the appropriate modem and efficient way of communication system performance is very important。
Gaussian minimum shift keying （GMSK）is a typical continuous phase modulation with constant envelope，compact spectrum, the characteristics of strong anti—interference, can effectively reduce the adjacent channel interference, improve the non-linear power amplifier ，has been in the mobile communications(such as the GSM system），space tracking Telemeter-ing and command is widely used such occasions。
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”。
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。
计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术
（2）应答式MODEM的接收器
MODEM在次通道上接收对方发来的模拟信号， 模拟信号的两种频率和主通道不同。通常为：
2 025Hz接收空号（逻辑0） 2 225Hz接收传号（逻辑1） 对方MODEM发来的由上述频率调制的模拟信号
由电话传输到接收器的。
MODEM的接收器解调
频带传输系统
所示。图中BPF是带通滤波器，其作用是让信号顺利 通过，同时抑制谐波；方框ƒc表示频率为ƒc的载波源。
信号的产生（调制）
用模拟法产生2ASK信号时，数据信号一定要 是单极性不归零形式的信号，否则不能产生 出2ASK信号
调制
产生2ASK信号的 具体电路
6．信号的接收（解调）
2ASK信号的接收有两 类方法：
MODEM的调制原理
调制原理
两个调制信号分别由两个振荡器产生，被调制数字信号由 RS－232C总线送来。
调制后的模拟信号由运算放大器组合后沿着公用电话线发送 出去。
当RS-232C的TXD线为-12V（逻辑1）时，电子开关1开启 （电子开关2断开），故一串1270Hz脉冲便可经运算放大器 OA后输出传号脉中（逻辑1）；当RS-232C的TXD线为＋12V
第03章 调制解调和多路复用技术
第03章 调制解调和多路复用技术
内容提要：
调制与解调 基带传输 频带传输 PSK、FSK、ASK 多路复用技术
调制和解调
在计算机与打印机之间的近距离数据 传输、在局域网和一些域域网中计算机间 的数据传输等都是基带传输。
基带传输实现简单，但传输距离受限。
因此2ASK的频带宽度为
B2ASK=2ƒb
谱密度
(频带传输系统的频带利用率与基带系统相比是较低的)
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南华大学电气工程学院通信原理课程设计设计题目：多进制数字调制解调系统设计专业：通信工程学生姓名:学号:起迄日期:2015 年6月29日~2015年7月10日指导教师:系主任：《通信原理课程设计》任务书摘要：多进制数字调制基于二进制调制，通过采用多进制调制的方式，使得每个码元传送多个比特的信息，从而在信息传送速率不变的情况下提高频带利用率。
与二进制类似，多进制调制有多进制振幅键控（MASK）、多进制频移键控（MFSK）、多进制相移键控（MPSK）和多进制差分相移键控（MDPSK）。
本文介绍了多进制调制的原理，并通过Systemview软件，设计了MASK和MFSK调制解调系统。
关键词：多进制调制MASK MFSK目录1绪论 (6)1.1引言 (6)1.2 MASK调制的基本原理介绍 (7)1.3 MFSK调制的基本原理介绍 (8)2 MASK调制设计方法与步骤分析 (9)2.1 建立仿真电路 (9)2.2参数设置 (10)2.3运行时间设置 (10)2.4 运行系统 (11)2.5测试结果和分析 (12)3 MFSK调制设计方法与步骤分析 (13)3.1 建立仿真电路 (13)3.2参数设置 (14)3.3运行时间设置 (14)3.4 运行系统 (15)3.5测试结果和分析 (15)4 心得与体会 (16)参考文献 (17)附录 (18)1绪论1.1引言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。
但是由于一个码元只能传送两个比特的信息，因此其频带利用率较低，这一点使得其在实际应用中受到一定的限制。
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，在信息传送速率不变的情况下，通过增加进制数M可以降低码元传送速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统的频带利用率。
虽然多进制调制带来了信号功率上升和实现上更加复杂，但是随着现代社会的发展，对数据传输要求的迅速增长必然要求多进制调制的进一步应用，而电子技术的飞速发展也使得其调制解调的实现也变得相对简单起来，因此多进制调制的应用必然变得更加广泛。
与二进制数字调制系统相类似，若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振幅调控、多进制数字频率调制和多进制数字相位调制。
1.2多进制振幅键控（4ASK）的调制解调原理振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）是利用载波的幅度变化来传递数字信号，而其频率和初始相位保持不变。
在4Ask中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应四进制信息“0”或“1”或“2”或“3”MASK信号的一般表达式为e2ASK（t）=s（t）coswct其中s（t）=Σa n g(t-nTs)式中：Ts为码元持续时间；g(t)为持续时间为Ts的基带脉冲波形，为简便起见，通常假设g(t)是高度为1、宽度等于Ts的矩形脉冲；an是第n个符号的电平取值。
MASK信号的产生方法通常有两种：数字键控法和模拟相乘法，相应的调制器如图1-1所示。
图（a）就是一般的模拟幅度调制的方法，用乘法器实现；在码元间隔0≤t ≤TS 内，可能发送的码元有M 种：si(t)，i=1，2M 。
实际应用中，通常取M = 2k （k>1为整数）。
M 进制幅度键控（MASK ）使用M 种可能的取值对载波幅度进行键控，在每个码元间隔TS 内发送其中一种幅度的载波信号。
四进制幅度键控是使用4种可能的取值对载波幅度进行键控，在每个码元间隔TS 内发送其中一种幅度的载波信号。
如下图所示：基带四电平单极性不归零信号MASK 信号()()cos MASK n s c n e t a g t nT t ω⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦∑01210,1,2,1,n M P P a P M P -⎧⎪⎪⎪=⎨⎪⎪-⎪⎩发送概率为发送概率为发送概率为发送概率为其中101M i i P ==∑－1.3 MFSK 的调制解调原理(1)4FSK 调制多进制数字频率调制是二进制数字振幅键控的推广，也称多频调制，它是利用多个不同载波频率来表征数字信息的方法实现2FSK 有两种方法,一种是键控法产生，二进制频移键控信号,即利用数字基带信号控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。
为高时选通载波一，反之则选通载波二。
另一种频移键控2FSK 是用数字基带信号去调制载波的频率,因为数字信号的电平是离散的,所以载波频率的变化也是离散的.4FSK 的基本原理和2FSK 是相同的，其调制可以用键控法和模拟的调频法来实现，不同之处在于使用键控法时其供选的频率有4种(2)4FSK 解调实现4FSK 解调的方法也类似与2FSK ，分为相干、非相干等方式。
这里采用非相干解调。
4FSK 非相干解调的原理如下图7所示：图7FSK 非相干解调原理图图11 4FSK 信号波形 f3 f1 f2 f4T T T T(3)4FSK的调制解调方框图：2 基于systemview的MASK调制系统的设计仿真系统仿真如下图：2.2 参数设置Token 0 四电平数字基带信号（Amp=1v，频率=0HZ）Token 1 DSB-AM调制器（Amp=1v，频率=100HZ ）Token 2 3 7 8 信号观察点Token 4 载波信号（Amp=1v，频率=100HZ ）Token 5 乘法器Token 6 低通滤波器(Fc=12HZ,poles=3 ) Token 9 采样保持器（Ctrl Threshold=0.3v ）Token 10 脉冲序列（Amp=1v，频率=10HZ ）2.3 运行时间设置2.4 运行系统运行设计好的系统，在系统分析窗口观察各点波形。
2.5 测试结果与分析：通过对比基带信号和最终解调信号发现波形完全吻合，符合预期设计目标。
对比基带信号和已调信号的频谱图发现：在基带信号频率100HZ附近，其功率谱密度发生了变化。
说明调制过程使信号的功率谱密度增大。
3 基于systemview的MFSK调制系统的设计仿真3.1系统仿真图如下4FSK的实现方法中我们选择一种方法进行调制,解调方法中,我们选择非相干解调方法。
根据上面原理框图得上面的仿真图。
3.2参数设置Token 0 四电平数字基带信号（Amp=1v，频率=10HZ）Token 1 MFSK数字调制器（Amp=1v，频率=10HZ）Token 9 10 31 50 51 52 19 53 54 55 56 信号观察点Token 11 12 13 14 带通滤波器（截止频率分别为25~35HZ，35~45HZ，45~55HZ，55~65HZ）Token 58 59 60 61 半波整流器Token 62 63 64 65 低通滤波器（Amp=1v，频率=12HZ）Token 21 23 24 25 阶跃信号（Amp=0.15v）Token 20 22 26 27 模拟比较器（Tureout分别为-1 -0.5 0.5 1）Token 29 加法器Token 30 采样保持Token 32 脉冲序列（Amp=1v，脉宽=0.001，频率=40HZ）3.3运行时间设置3.4运行系统运行设计好的系统，在系统分析窗口观察各点波形。
3.5测试结果和分析通过对比基带信号与最终解调信号，可以看出解调出来的信号与原信号相比，存在着些许时延，但在某些地方发生了电平跳变现象，经分析认为是由于噪声的影响。
分析观察基带信号与调制信号的频谱图，可以发现经过MFSK调制后，新后的功率谱密度增大，说明调制后的信号功率更高。
基带信号与最终解调信号波形图基带信号与调制信号的频谱图4 心得与体会为时一个多星期的课程设计终于要完成了！在这个过程中，遇到过困难、挫折，也收获过喜悦。
困难是面对题目时的一知半解，挫折是设计仿真过程中遇到的各种问题，而喜悦则是完成之后收获。
记得刚开始拿到任务书时，因为对原理不甚了解以及对systemview软件使用的陌生，几乎无法找到头绪。
但幸运的是经过请教老师以及与同学的讨论，还有去网上以及图书馆查找相关资料，终于开始慢慢上手，最终完成了课程设计。
在这个过程中，我深刻体会对做事情首先要有头绪，不能一无所知便冲上去蛮干。
同时要对所做的事情要有理解，不然做起来只会事倍功半，时间花了，但效果却不怎么好。
通过这次的课程设计，我深刻了解了多进制调制的相关原理，通过运用systemview软件对系统进行仿真设计，了解并熟悉这一软件的使用。
同时也在这一过程中发现了诸如没有真正理解自己所学过的知识，缺乏实际经验等不足。
我想，通过这次课程设计，以后应该要理解所学内容，并与实践相结合，解决遇到的难题。
参考文献[1]樊昌信，曹丽娜.通信原理（第7版）.国防工业出版社，2012[2]冯育涛.通信系统仿真.国防工业出版社，2009[3]张辉、曹丽娜著.现代通信原理与技术（第2版）.西安：西电出版社，2008[4]孙屹、戴妍峰. SystemView通信仿真开发手册[M].北京：国防工业出版社,2004,11.[5]青松、程岱松、武建华.数字通信系统的SystemView仿真与分析[M].北京：北京航空航天大学出版社,2001,6.[6]潘莉,郭东辉,纪安妮,刘瑞堂. 数字调制解调技术及其应用的研究进展[J].电讯技术,2001,05:26-30.[7]朱近康,邱玲. 移动通信调制技术的进展[J]. 中兴通讯技术,2001,03:52-55.[8]文川. 多进制数字调制技术及应用[J]. 中国有线电视,2004,23:17-20.[9]冯传岗. 论现代数字调制技术[J]. 有线电视技术,2003,04:69-76.[10]李双焕,方金辉. 卫星通信系统中多进制调制方式的对比分析[J].军民两用技术与产品,2014,10:55-57.[11]徐现岭. 现代通信系统调制解调的基本技术和实现方法[D].西安电子科技大学,2008[12]黄金平. 通信仿真软件System View及其应用[J]. 石油仪器,2004,01:47-49+68.[13]邹丹. SystemView在现代通信原理课程中的应用[J]. 华东交通大学学报,2007,S1:51-53.[14]蔡丽萍,洪利,卢晓轩. 基于System View的通信系统原理实验设计[J].实验室研究与探索,2006,08:899-901.[15]孙军军. 通信仿真软件System View介绍与应用[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,S1:302-304+10.[16]陈军. 基于SystemView的通信原理教学实践[J]. 物理实验,2014,08:20-24.[17]徐现岭. 现代通信系统调制解调的基本技术和实现方法[D].西安电子科技大学,2008.。