几种数字调制技术
常见数字调制方式简述
BPSK真值表
二进制输入
输出相位
逻辑0 逻辑1
180度 0度
BPSK相位图
BPSK星座图
BPSK调制器的输出相位和时间关系
QPSK-四相相移键控
四相相移键控（QPSK），或称为正交 PSK，是另一种角度调制、等幅数字 调制形式。采用QPSK，一个载波上可 能有四个输出相位。因为有四个不同 的输出相位，必须有四个不同的输入
M元PSK系统的误比特率
一个M元PSK系统的误比特率的一般表达 式：
P(e) 1 erf (z) log 2M
M元PSK系统的误比特率
其中，erf=误差函数
erf (z) 2 z ex2dx
0
z sin ( log 2M )( Eb )
M
N0
M元PSK系统的误比特率
从以上各式可以得出2、4、8、16、 32PSK系统Eb/N0函数的误码性能。
QPSK-四相相移键控
条件，就要采用多于一个输入位。用 二位时有四个可能的条件：00、01、 10、11。所以采用QPSK，二进制输 入数据被合并成两比特一组，称为双 比特组，每个双比特组码产生4个可 能输出相位中的一个。因此，对于每 个两比特的双比特组依序进入调制器，
QPSK-四相相移键控
会生成一个输出变化。输出端的变化 速率（波特率）是1/2的输入比特率。
16QAM真值表
二进制输入 Q Q’ I I’ 0000 0001 0010 0011
16QAM 输出
0.311V -135度 0.850V -165度 0.311V -45度 0.850V -15度
16QAM真值表
二进制输入
Q Q’ I I’ 0100 0101 0110 0111
数字信号调制的三种基本方法
数字信号调制的三种基本方法
数字信号调制是数字通信中的重要技术之一，它将数字信息转换为模拟信号或数字信号，以便在信道中传输或存储。
目前，数字信号调制有三种基本方法，分别是脉冲编码调制、正交振幅调制和频移键控调制。
1. 脉冲编码调制
脉冲编码调制（Pulse Coded Modulation，PCM）是一种将模拟
信号数字化的方法，它将连续的模拟信号离散化后通过调制器进行数字信号调制。
在PCM中，原始信号通过采样、量化和编码处理后转换为数字信号。
这种方法具有简单、效率高、误差小等优点，广泛应用于电话、广播、电影、电视等领域。
2. 正交振幅调制
正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）是一种将数字信号调制为模拟信号的方法。
在QAM中，数字信号通过正交振幅调制器进行调制，将信号分为实部和虚部两个部分，再通过合并器合并成一个复杂信号。
这种方法具有高效率、抗干扰性强等优点，被广泛应用于数字电视、无线通信、卫星通信等领域。
3. 频移键控调制
频移键控调制（Frequency Shift Keying，FSK）是一种将数字
信号调制为模拟信号的方法，它通过改变信号的频率来传输数字信息。
在FSK中，数字信号通过频移键控调制器进行调制，将信号分为两个不同频率的正弦波，并通过信道传输。
这种方法具有抗噪声干扰性强、
误码率低等优点，被广泛应用于蓝牙、无线电、遥控等领域。
总之，数字信号调制是数字通信中不可缺少的技术，不同的调制方法适用于不同的应用场景，我们需要选择合适的调制方式来提高通信效率和可靠性。
数字信号处理中的调制与解调技术
数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。
它可以对信号进行调制与解调，使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。
本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。
一、调制技术调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。
它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。
常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是最简单的调制技术之一，它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算，来改变信号的幅度。
结果可以用下式表示:s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)其中，Ac是载波的幅度，f是载波频率，m(t)是基带信号，s(t)为调制后的信号。
可以看出，载波信号的幅度随着基带信号而变化，从而实现了对信号幅度的调制。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种常见的调制方式，在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。
它是通过改变载波频率的大小，来反映出基带信号的变化。
这个过程可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ]其中，kf是调制指数，m(t)是基带信号，∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。
这里，频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化，从而体现了基带信号的变化。
3. 相位调制(PM)相位调制是另一种常见的调制方式，它通过改变相位来反映出基带信号的变化。
相位调制可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)]其中，β是调制指数，m(t)是基带信号。
可以看出，相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。
它在通信中起着至关重要的作用，可以保证信息的正确传递。
1. 相干解调相干解调是最常见的解调方式，它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。
数字调制技术
数字调制技术
数字调制是指用数字数据调制模拟信号，主要有三种形式：移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。
幅度键控（ASK）：即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值，例如对应二进制0，载波振幅为0；对应二进制1，载波振幅为1。
调幅技术实现起来简单，但容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。
在电话线路上，通常只能达到1200bps的速率。
频移键控（FSK）：即按数字数据的值（0或1）调制载波的频率。
例如对应二进制0的载波频率为F1，而对应二进制1的载波频率为F2。
该技术抗干扰性能好，但占用带宽较大。
在电话线路上，使用FSK可以实现全双工操作，通常可达到1200bps的速率。
相移键控（PSK）：即按数字数据的值调制载波相位。
例如用180相移表示1，用0相移表示0。
这种调制技术抗干扰性能最好，且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟，并对传输速率起到加倍的作用
FSK是频移键控调制的简写，即用不同的频率来表示不同的符号。
例如2KHz 表示符号0，3KHz表示符号1。
GFSK是高斯频移键控的简写，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。
调频：
调幅：。
几种常见的数字调制方法 ASK,FSK,GFSK
几种常见的数字调制方法
ASK FSK GFSK
说说常见的射频调制方式吧。
常见的有ASK，FSK，GFSK。
1、ASK(Amplitude Shift Keying)，即振幅键控方式。
这种调制方式是根据信号的不同，调节载波的幅度，载波的频率是保持不变的。
因此载波幅度是随着调制信号而变化的，最简单的方式就是载波在调制信号的控制下表现为通断，由此也可由引出另外一种调试方式就是多电平MASK，顾名思义M为Multi，是一种较高效的传输方式，但由于抗噪声能力较差，所以一般不常见。
2、FSK(Frequency Shift Keying)，即频移键控方式。
这种调试方式是利用载波的频率变化来传递数字信息。
例如20KHz的频率用来表示1，10KHz的频率用来表示0。
3、GFSK(Gauss Frequency Shift Keying) 高斯频移键控。
与FSK类似，就在FSK前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。
ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术
ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念，从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了，但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以来的事情。
随着时代的发展，用户不再满足于听到声音，而且还要看到图像；通信终端也不局限于单一的电话机，而且还有传真机和计算机等数据终端。
现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。
而这些系统都使用到了数字调制技术，本文就数字信号的调制方法作一些详细的介绍。
一数字调制数字信号的载波调制是信道编码的一部分，我们之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有一定的限制，未经处理的数字信号源不能适应这些限制。
由于传输信道的频带资源总是有限的，因此提高传输效率是通信系统所追求的最重要的指标之一。
模拟通信很难控制传输效率，我们最常见到的单边带调幅（SSB）或残留边带调幅（VSB）可以节省近一半的传输频带。
由于数字信号只有"0"和"1"两种状态，所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关电键控制载波的过程，因此数字信号的调制方式就显得较为单纯。
在对传输信道的各个元素进行最充分的利用时可以组合成各种不同的调制方式，并且可以清晰的描述与表达其数学模型。
所以常用的数字调制技术有2ASK、4ASK、8ASK、BPSK、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等，频带利用率从1bit/s/Hz～3bit/s/Hz。
更有将幅度与相位联合调制的QAM技术，目前数字微波中广泛使用的256QAM的频带利用率可达8bit/s/Hz，八倍于2ASK或BPSK。
此外，还有可减小相位跳变的MSK等特殊的调制技术，为某些专门应用环境提供了强大的工具。
近年来，四维调制等高维调制技术的研究也得到了迅速发展，并已应用于高速MODEM中，为进一步提高传输效率奠定了基础。
总之，数字通信所能够达到的传输效率远远高于模拟通信，调制技术的种类也远远多于模拟通信，大大提高了用户根据实际应用需要选择系统配置的灵活性。
几种数字调制技术
S lm f ( t )
(m 1 ,2 ,,M ,0 t T )
S m f(t)2 T c o s 2m ftc o s0 t2 T s in 2m fts in0 t
码元能量：
Pmf
T 0
2
Smf(t) dt2
8.2.3 FSK信号的频率参数描述
三、FSK信号的相关性
1） 数学表达式
8.3.3 MSK信号分析
一、MSK信号的相位轨迹
n
2
n1 k0
Ik, Ik
1
记录了第n个码元以前 相位的变化轨迹;
相位只能取 / 2 的整 数倍。
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
8.3.3 MSK信号分析
二、MSK信号与QPSK信号的等效
采用信号的包络表示，可将时间函数改为如下形式：
SMSK(t)ReAej(2Tt Inn) ej0t
A c g (t)c o s0 t A sg (t)s in0 t g c (t)c o s0 t g s(t)s in0 t
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 一、QAM原理(续)
又可以表示为包络形式：
S m ( t ) R e V m e j m g ( t ) e j 0 t V m g ( t ) c o s (0 t m )
T 0
Sm2a
(t)dt
1 2
Am2
T 0
g2(t)dt
1 2
Am2g2
2 g
表示归一化码元能量。
图中表 示的是 格雷码
8.1 数字信号的幅度调制
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 一、QAM原理
对正交的两信号：coswt和sinwt同时进行调制，而后相加。见下图
移动通信中各类数字调制方式的分析比较
移动通信中各类数字调制方式的分析比较1.1 GMSK调制方式GSM系统GSM系统采用的是称为GMSK的调制方式。
GMSK 在二进制调制中具有最优综合性能。
其基本原理是让基带信号先经过高斯滤波器滤波，使基带信号形成高斯脉冲，之后进行MSK调制，属于恒包络调制方案。
它的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，实现起来较为容易。
目前，常选用锁相环(PLL)型GMSK调制器。
从其调制原理可看出，这种相位调制方法选用90°相移，每次相移只传送一个比特，这样的好处是虽然在信号的传输过程中会发生相当大的相位和幅度误差，但不会扰乱接收机，即不会生成误码，对抗相位误差的能力非常强。
如果发生相位解码误差，那么也只会丢失一个数据比特。
这就为数字化语音创建了一个非常稳定的传输系统，这也是此调制方式在第二代移动通信系统中得以广泛使用的重要原因。
但其唯一的缺点是数据传输速率相对较低，其频谱效率不如QPSK，并不太适合数据会话和高速传输。
因此，为提高传输效率，在GPRS系统中的增强蜂窝技术（EDGE）则运用了3π/8-8PSK的调制方式，以弥补GMSK的不足，为GSM向3G的过渡做好了准备。
1.2 PSK 类调制方式以基带数据信号控制载波的相位，使它作不连续的、有限取值的变化以实现传输信息的方法称为数字调相，又称为相移键控，即PSK。
理论上，相移键控调制方式中不同相位差的载波越多，传输速率越高，并能够减小由于信道特性引起的码间串扰的影响，从而提高数字通信的有效性和频谱利用率。
如四相调制（QPSK）在发端一个码元周期内（双比特）传送了２位码，信息传输速率是二相调制（BPSK）的2倍，依此类推，8PSK的信息传输速率是BPSK的3倍。
但相邻载波间的相位差越小，对接收端的要求就越高，将使误码率增加，传输的可靠性将随之降低。
为了实现两者的统一，各通信系统纷纷采用改进的PSK调制方式，而实际上各类改进型都是在最基本的BPSK和QPSK基础上发展起来的。
现代数字调制技术
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-19 用DFT实现OFDM的原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-14 多载波传输系统原理框图
《通信原理课件》
在多载波调制方式中，子载波设置主要 有3种方案。图8-15（a）为传统的频分复 用方案，它将整个频带划分为N个互不重叠 的子信道。在接收端可以通过滤波器组进 行分离。图8-15（b）为偏置QAM方案， 它在3dB处载波频谱重叠，其复合谱是平 坦的。
进制信号将得到 MQAM 信号，其中 M L2 。
矢量端点的分布图称为星座图。通常可以用星座图来描述 QAM 信号 的信号空间分布状态。MQAM 目前研究较多，并被建议用于数字通信中的 是 十 六 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 （ 16QAM ） 或 六 十 四 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 （64QAM），下面重点讨论 16QAM。
现代数字调制技术
8.1 引言
在第6章中已经讨论了几种基本数字调制技术的调制和解调 原理。随着数字通信的迅速发展，各种数字调制方式也在 不断地改进和发展，现代通信系统中出现了很多性能良好 的数字调制技术。
本章我们主要介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代 数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制，包括偏移四相 相移键控（OQPSK）、 π/4四相相移键控（ π/4 -QPSK）、 最小频移键控（MSK）和高斯型最小频移键控（GMSK）； 然后介绍正交幅度调制（QAM），它是一种不恒定包络调 制。在介绍了这几种单载波调制后，再引入多载波调制， 着重介绍其中的正交频分复用（OFDM）。
但是由于方型星座QAM信号所需的平均发送功 率仅比最优的QAM星座结构的信号平均功率稍大， 而方型星座的MQAM信号的产生及解调比较容易 实现，所以方型星座的MQAM信号在实际通信中 得到了广泛的应用。当M=4, 16, 32, 64时 MQAM信号的星座图如图8-11所示。
ask、psk、fsk的调制与解调原理
调制和解调是现代通信系统中至关重要的过程，它们可以实现信息的传输和接收。
在数字通信中，有三种常见的调制和解调技术，分别是ask、psk和fsk。
本文将详细讨论这三种调制和解调技术的原理和应用。
一、ASK调制与解调原理1. ASK调制ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在ASK调制中，数字信号被用来控制载波的振幅，当输入信号为1时，振幅为A；当输入信号为0时，振幅为0。
ASK 调制一般用于光纤通信和无线电通信系统。
2. ASK解调ASK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的振幅与阈值来实现的。
当信号的振幅高于阈值时，输出为1；当信号的振幅低于阈值时，输出为0。
ASK解调在数字通信系统中有着广泛的应用。
二、PSK调制与解调原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在PSK调制中，不同的数字信号会使载波的相位发生变化。
常见的PSK调制方式有BPSK（Binary Phase Shift Keying）和QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）。
PSK调制在数字通信系统中具有较高的频谱效率和抗噪声性能。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的相位与已知的相位来实现的。
PSK解调需要根据已知的相位来判断传输的是哪个数字信号。
PSK调制技术在数字通信系统中被广泛应用，特别是在高速数据传输中。
三、FSK调制与解调原理1. FSK调制FSK（Frequency Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在FSK调制中，不同的数字信号对应着不同的载波频率。
当输入信号为1时，载波频率为f1；当输入信号为0时，载波频率为f2。
FSK调制常用于调制通联方式线路和调制调制解调器。
通信电子中的数字信号调制技术
通信电子中的数字信号调制技术数字信号调制技术（Digital Modulation Techniques）是一种将数字信号转换为模拟信号的技术。
随着通信技术的快速发展，数字信号调制技术已成为现代通信系统中不可或缺的部分。
数字信号调制技术主要用于数字传输、数据通信、移动通信、卫星通信、广播等领域。
数字信号调制技术可以分为两类：基带数字信号调制技术和带通数字信号调制技术。
基带数字信号调制技术将数字信号直接调制成低频模拟信号，如脉冲代码调制（PCM）、脉冲调制（PM）、脉冲振幅调制（PAM）、脉冲位置调制（PPM）等。
带通数字信号调制技术，则是将数字信息进行调制后，频带化使其能够在电磁环境中传输，例如频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、振幅移键控（ASK）、正交振幅调制（QAM）等。
其中，最常见的调制技术包括：二进制振幅移键控（Binary Amplitude Shift Keying，BASK）、二进制频移键控（Binary Frequency Shift Keying，BFSK）、二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）、四进制正交振幅移键控（Quadrature Amplitude Shift Keying，QASK）等。
二进制振幅移键控（BASK）是指将数字信号分为两个不同幅度的电压电平，即“0”和“1”，然后使用载波来对信号进行调制。
BASK简单易行，但是传输距离较短，抗干扰能力较弱。
二进制频移键控（BFSK）是指将数字信号分为“0”和“1”两种频率，然后使用载波来对信号进行调制。
BFSK相比BASK在抗干扰方面更加优秀，适用于中短距离信号传输。
二进制相移键控（BPSK）是指使用载波来传输两种二进制数字的信号。
在BPSK中，一项可以表示为1和-1，如111---1，101-----（-1），其中1表示正（单位振幅），-1表示负（单位振幅）。
BPSK在抗干扰方面表现也很不错。
数字通信的调制方式
数字通信的调制方式通信的最终目的是在一定的距离内传递信息。
虽然基带数字信号可以在传输距离相对较近的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。
如同传输模拟信号时一样，传输数字信号时也有三种基本的调制方式：幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。
它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。
理论上，数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是属正弦波调制。
但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。
在数字通信的三种调制方式（ASK、FSK、PSK)中，就频带利用率和抗噪声性能（或功率利用率）两个方面来看，一般而言，都是PSK系统最佳。
所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。
1、ASK--又称幅移键控法。
载波幅度是随着调制信号而变化的。
其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，这种方式还可称作通-断键控或开关键控(OOK) 。
●调制方法：用相乘器实现调制器。
●调制类型：2ASK,MASK。
●解调方法：相干法，非相干法。
MASK，又称多进制数字调制法。
在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。
但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。
与二进制数字调制系统相比，多进制数字调制系统具有如下两个特点：第一：在相同的信道码源调制中，每个符号可以携带log2M比特信息，因此，当信道频带受限时可以使信息传输率增加，提高了频带利用率。
但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。
第二，在相同的信息速率下，由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。
通信电子中的调制技术比较
通信电子中的调制技术比较随着科技的飞速发展，通信电子一直是人们关注的热点领域。
而其中最关键的技术之一就是调制技术。
由于通信电子领域的广泛性，调制技术也因此产生了许多不同的变种和方法。
本篇文章将对调制技术进行比较分析。
1.模拟调制技术首先，我们来看看模拟调制技术。
模拟调制技术是一种将信息信号转换成模拟信号，再与载波进行调制的技术。
该技术主要用于模拟信号的传输，如音频、视频等。
常用的模拟调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
幅度调制将信息信号的幅度变化转换成载波幅度的变化，是一种简单常用的调制技术。
但它容易被噪声干扰，受到信号衰减的影响较大。
频率调制则是将信息信号的频率变化转换成载波频率的变化，使传输信号在传输过程中的噪声和失真较小，传输距离也相对较远。
相位调制则是将信息信号的相位变化转换为载波相位的变化，使信号传输的速度和传输距离均有提高。
2.数字调制技术数字调制技术是基于数字信号的传输技术，将数字信号转换成模拟信号，然后进行调制，是当前通信电子领域中广泛应用的技术。
常用的数字调制技术有包括移相键控（PSK）、频移键控（FSK）、振幅键控（ASK）等。
移相键控技术是指根据数字信号的相位变化来实现调制的技术。
移相键控技术具有抗噪声能力强、传输速度快、数据传输距离远等优点。
但是，移相键控技术在传输中易受到调制波形不纯、多径干扰等影响。
频移键控技术将数字信号的频率变化转换成载波频率的变化，具有传输距离远、抗多径干扰等优点，但是它受到噪声、频率漂移等因素的影响。
振幅键控技术则是通过数字信号的振幅的变化来实现调制的技术，具有传输距离远等优点，但因为它容易受到干扰和失真的影响。
3.混合调制技术混合调制技术则是将模拟调制技术和数字调制技术相结合，兼具两者的优点，可以根据不同的应用需求进行灵活选择。
例如，混合AM-PSK调制技术就是同时使用幅度调制和移相键控技术进行调制。
总的来说，针对不同的通信需求和应用场景，合适的调制技术都有其各自的优点和适用范围。
通信信号的调制和解调技术
通信信号的调制和解调技术随着科技的不断进步，通信技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
作为通信技术的核心，调制和解调技术起到了关键的作用。
本文将详细介绍通信信号的调制和解调技术，并分步骤进行说明。
一、调制技术1. 通信信号的调制是指将源信号转换为适合传输的调制信号。
调制技术可以将源信号变成需要传输的信号。
2. 常见的调制技术有：振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
3. 振幅调制（AM）是指通过改变调制信号的振幅来实现信号的调制。
这种调制技术广泛应用于广播和电视传输中。
4. 频率调制（FM）是指通过改变调制信号的频率来实现信号的调制。
这种调制技术常用于FM广播和音频传输。
5. 相位调制（PM）是指通过改变调制信号的相位来实现信号的调制。
这种调制技术在通信中也有广泛应用。
二、解调技术1. 通信信号的解调是指将调制后的信号还原为源信号的过程。
解调技术可以从调制信号中还原出源信号。
2. 解调技术主要包括同步、检测和滤波三个步骤。
3. 同步是指在解调过程中确保解调器的接收端和发送端保持同步，以便准确还原信号。
4. 检测是指将同步后的信号转化为模拟信号，以便后续处理。
5. 滤波是指通过滤波器去除解调后的信号中的噪声和杂波。
三、调制和解调的分类1. 数字调制和解调：数字调制和解调是指将数字信号转化为模拟信号或将模拟信号转化为数字信号的过程。
常用的数字调制技术包括正交振幅调制（QAM）和相移键控（PSK）等。
2. 模拟调制和解调：模拟调制和解调是指将模拟信号转化为模拟调制信号或将模拟调制信号转化为模拟信号的过程。
常用的模拟调制技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）等。
四、应用举例1. 无线通信：无线通信中广泛应用的调制技术包括频率调制和相位调制。
比如，蜂窝通信系统中使用的GSM系统就是用的GMSK（高斯最小频移键控）的调制技术。
2. 数字电视：数字电视通过使用数字调制技术将视频信号转化为数字信号进行传输，并通过解调技术将数字信号还原为视频信号。
三种基本数字调制形式为数字调制是指用数字数据调制模拟信号
1.三种基本数字调制形式为？数字调制是指用数字数据调制模拟信号，主要有三种形式：移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。
2.相对移相调制比绝对移相调制，有什么优点？3.多进制调制相对二进制调制有哪些优点？（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。
（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。
4.画出图5.95.画出图5.136.信源编码的目的是什么？信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换，或者说为了减少或消除信源利余度而进行的信源符号变换。
具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最大，同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。
作用信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩；作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
7.信道编码的目的是什么？信道编码通过信道编码器和译码器实现的用于提高信道可靠性的理论和方法。
信息论的内容之一。
信道编码大致分为两类：①信道编码定理，从理论上解决理想编码器、译码器的存在性问题，也就是解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题。
②构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。
作用数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。
误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。
提高数据传输效率，降低误码率是信道编码的任务。
信道编码的本质是增加通信的可靠性。
但信道编码会使有用的信息数据传输减少，信道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元，从而达到在接收端进行判错和纠错的目的，这就是我们常常说的开销。
各种数字调制方式的原理、应用和发展的重新评析
各种数字调制方式的原理、应用和发展的重新评析序号. 内容1. 引言：数字调制是现代通信中的基础概念之一。
它是将数字信息转换成模拟信号或电磁波的技术，以实现信息的传输和处理。
本文将重新评析各种数字调制方式的原理、应用和发展，旨在提供一个全面、深入的理解。
2. 调幅（AM）调制- 原理：调幅是最早的数字调制方式之一，它基于模拟信号和载波信号的幅度变化来表示数字信息。
原始数字信号的振幅被乘以载波信号的振幅以实现调制。
- 应用：调幅广泛应用于广播电台、电视传输和一些简单的数据传输系统中。
它具有简单、成本低和易于实现的优势。
- 发展：随着技术的进步，调幅逐渐被其他数字调制方式所取代，因为它在传输效率和抗干扰性方面存在限制。
3. 调频（FM）调制- 原理：调频通过改变载波信号的频率来表示数字信息。
原始数字信号的频率变化被转化为载波信号的频率变化。
- 应用：调频广泛应用于广播、无线通信和卫星通信等领域。
它具有较好的抗干扰性和传输质量，适用于要求音频质量较高的应用场景。
- 发展：随着数字通信的发展，调频逐渐被更高效的数字调制方式所取代。
4. 调相（PM）调制- 原理：调相通过改变载波信号的相位来表示数字信息。
原始数字信号的相位变化被转化为载波信号的相位变化。
- 应用：调相主要应用于无线电导航、雷达和卫星通信等领域。
它具有较好的抗噪声能力和低误码率特性。
- 发展：调相在一些特定应用领域仍然具有重要意义，但随着数字技术的发展，更复杂的调制方式逐渐取代了调相。
5. 正交频分复用（OFDM）调制- 原理：OFDM是一种多子载波调制技术，它将一个宽带信号划分为多个窄带子信道进行调制。
每个子信道使用基于正交的调制技术，使得它们之间可以同时传输。
- 应用：OFDM广泛应用于Wi-Fi、4G、5G等无线通信系统中。
它通过利用频谱资源的高效利用和抗多径衰落的能力，显著提高了通信系统的传输速率和可靠性。
- 发展：OFDM是目前最常使用的数字调制方式之一，而且随着技术的不断发展，它仍在不断演进和优化。
通信系统中的编码与调制技术
通信系统中的编码与调制技术随着通信技术的飞速发展，人类对于高效、可靠的通信系统的需求日益增加。
编码与调制技术作为通信系统的重要组成部分，扮演着将信息转化为适合传输的信号的关键角色。
本文将介绍通信系统中常见的编码与调制技术，以及它们在不同场景下的应用。
一、编码技术1.1 数字编码技术数字编码技术是将信息转化为数字信号的过程。
常见的数字编码技术有脉冲编码调制（PCM）和差分脉冲编码调制（DPCM）。
脉冲编码调制是一种将模拟信号转化为数字信号的方法。
它将连续信号进行采样和量化，再用离散的脉冲表示每一个采样值。
脉冲编码调制具有较好的抗噪声性能和适应性，广泛应用于语音通信等领域。
差分脉冲编码调制是一种将差分信号编码为数字信号的方法。
它将连续信号的差分量化结果作为编码值，减少了相邻采样值的相关性。
差分脉冲编码调制适用于传输容易受到误码干扰的环境，如无线通信系统。
1.2 模拟编码技术模拟编码技术是将信息转化为模拟信号的过程。
常见的模拟编码技术有频移键控调制（FSK）和振幅调制（AM）。
频移键控调制是一种将数字信号转化为模拟信号的方法。
它通过改变信号的频率来表示信息，常用于调制数字音频信号，如调频广播。
振幅调制是一种通过改变信号的振幅来表示信息的方法。
它在无线电通信中得到广泛应用，如调幅广播和电视广播。
二、调制技术2.1 数字调制技术数字调制技术是将数字信号转化为模拟信号的过程。
常见的数字调制技术有正交振幅调制（QAM）和相移键控调制（PSK）。
正交振幅调制是一种将多个数字信号同时调制到载波上进行传输的方法。
它通过调整振幅和相位来表示信息，具有高传输速率和较好的抗干扰性能，广泛应用于数字通信系统，如Wi-Fi。
相移键控调制是一种将数字信号转化为模拟信号的方法，通过改变信号的相位来表示信息。
在数字电视和卫星通信中得到广泛应用。
2.2 模拟调制技术模拟调制技术是将模拟信号转化为模拟信号的过程。
常见的模拟调制技术有调幅（AM）和调频（FM）。
基本数字调制
基本数字调制什么是数字调制？在通信领域中，数字调制（Digital Modulation）是一种将数字信号转换成模拟信号的过程。
在数字通信中，信息以离散的形式传输，因此需要将数字信号转换为模拟信号以便在信道中传输。
数字调制技术所做的就是通过将数字信号调制到高频载波上，使其能够在信道中传输。
数字调制可以分为基带调制和带通调制两种方式。
基带调制是将数字信号直接调制到基带频率上，这种方式适用于短距离传输。
而带通调制则是将数字信号调制到射频频率带上，这样可以实现远距离传输和抗干扰能力强。
基本数字调制的分类基本数字调制主要包括以下四种调制方式：1.ASK（Amplitude Shift Keying）调制： ASK调制是一种将数字信号调制到载波上的调制方式。
在ASK调制中，载波的幅度会根据数字信号的取值而变化。
即当传输的比特为1时，载波的幅度为A，当传输的比特为0时，载波的幅度为0。
这种调制方式简单易实现，但对噪声和干扰比较敏感。
2.FSK（Frequency Shift Keying）调制： FSK调制是一种将数字信号调制到载波频率上的调制方式。
在FSK调制中，载波的频率会根据数字信号的取值而改变。
即当传输的比特为1时，载波的频率为f1，当传输的比特为0时，载波的频率为f2。
这种调制方式在抗干扰能力方面较好，但调制复杂度较高。
3.PSK（Phase Shift Keying）调制： PSK调制是一种将数字信号调制到载波相位上的调制方式。
在PSK调制中，载波的相位会根据数字信号的取值而改变。
即当传输的比特为1时，载波的相位为θ1，当传输的比特为0时，载波的相位为θ2。
这种调制方式适用于高速传输，但对抗多径传播的干扰较为敏感。
4.QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制： QAM调制是一种将数字信号同时调制到载波的幅度和相位上的调制方式。
在QAM调制中，载波的幅度和相位会根据数字信号的取值而变化。
数字通信中的调制方案比较
数字通信中的调制方案比较随着信息技术的飞跃发展，数字通信越来越普遍，也越来越重要。
在数字通信中，数据会通过一些信号传输到接收方，而这些信号的传输就要经过调制（Modulation）这一过程。
调制是数字通信中的核心技术之一，决定着数字信号传输的好坏，因此不同的调制方案也对通信效果有着很大的影响。
本文将就几种常见的调制方案进行比较和分析。
1.频移键控调制（FSK）FSK是一种广泛采用的数字调制方案之一，它在采用两个频率（分别代表的是0和1）之间切换的过程中实现数字信号传输。
FSK码率与调制频率相等，因此它可以很容易地与时钟电路进行同步，并且它不会产生频谱扩展，相对来说是一种比较有效的调制方式。
但是，FSK有一些缺点，其中最明显的是它的频带占用率相当高，这会在一定程度上影响传输速率。
2.相移键控调制（PSK）PSK与FSK类似，它也是一种二元数字调制方案，但是它是通过改变信号的相位来传输数据的。
与FSK相比，PSK带宽利用率更高，这样在相同的带宽内，它能够传输更多的数据。
此外，PSK也比FSK更灵活，当需要传输多位数据时将非常有用，但是它比FSK对相位误差更敏感，这往往会在接收端产生比较高的误码率。
3.正交振幅调制（QAM）QAM是一种复合数字调制方案，它将幅度调制和相位调制结合在了一起。
在QAM中，数据信号被分成两个部分：一个用来控制信号的幅度，另一个用于控制信号的相位。
QAM被广泛应用于数字电视和数字通信中，它具有很好的频带利用率和传输速率。
但是，QAM在高误差率的环境下表现不佳，因为它容易受到信道中的噪声和干扰。
4.正交频分复用（OFDM）OFDM是一种多载波数字调制方案，它可以有效地利用信道，并且在多径干扰下具有很好的鲁棒性。
OFDM将数据信号通过多个载波的组合来传输，因此可以避免频率选择性衰落产生的影响，并且可以充分利用频率资源，提高数据传输速率。
OFDM在数字音视频广播、数字电视、LTE和WLAN等领域中有着广泛的应用，是一种非常有效的数字调制方案。
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如取 1 的升余弦信号，有 B 1 ，
Ts 这时有 ：
2bit / s / Hz
调整码元波形，可改变16QAM的频带利用率，有：
2bit / s / Hz 4bit / s / Hz
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 三、16QAM信号的星座图
有园形、方形两类，见图：
In ---第n个码元的幅值（±1） g(t-nT)---第n个码元的波形函数 调制信号数据序列的表达式：
d (t) Ing(t nT ),(0 t T ), n
n
设计VCO的频率灵敏度和码元幅值配合，实现所要求的频偏
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 二、多电平QAM实现方案(MQAM)
3) 16QAM 频带利用率估算
输入速率 rb ，串~并变换后 rb / 2 ，二~四变换后 rb / 4 ，得码元宽度：
Ts
4Tb , 取奈奎斯特带宽，B
1 2Ts
, 双边带传输，VF
2 B, 得频带利用率：
rb 4bit / s / Hz VF
0
In
0 2T 2
码元序列 gn 1g n gn g 1 n 2 g
时标
(n 1)T nT (n 1)T (n 2)T
A 1/ 2T
0 q(t) 1/ 2
t
T
t t
第n个码元周期内，相位的表达式是：
0
T
n1
（t; In ) h Ik 2 hInq(t nT ), nT t (n 1)T
Vf
n ,n 1,2, 2T
时,FSK中的信号之间不
相关；
（b）Vf
1 2T
是最小频
差，因而称之为最小移
频键控（MSK)。
(c) 取 km 对应包络检
波输出信号的相关性,要
求频差： Vf n , n 1, 2, T
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
相位不连续 （shift keying)，要二个振荡器，信号频谱不 纯，工程实际中不用。采用VCO实现连续相位调制：
8.3.1 最小移频键控（MSK)信号描述
一、VCO输出信号的相位函数表述
假设VCO输入电压变化A，频率由 f0 f1 ，用h 表示VCO的频偏常数 （调制指数），有： h f0 f1
A
VCO
的瞬时频偏为：
2 hd(t)
VCO输出信号相位函数:
t
t
(t) dt 2 hd ( )d
第八章 数字信号调制
序言
数字信号调制的特点：1、0 数码使被调信号参数突变，得名 “键控”（Shift Keying)；
数字信号调制在通信系统中所处位置：见下图。
解
8.1 数字信号的幅度调制
8.1.1 多电平幅度调制 (MPAM)
一、信号时间函数表达式及星座图
Sma (t) Re Amg(t)e j0t Amg(t) cos0t 式中 Am 取M个幅值，有：
, q(t nT ) t nT 2T
SMSK (t)
2 T
cosot
(t; In ) 0
三、MSK信号的时间函A数表述
令为0
SMSK (t)
A cos(0t
n
2
In
t
nT T
)
A cos(0t
n
t 2T
In
1 2
n
I
n
)
Acos 2 (
2 g
2 g
表示归一化码元能量。
图中表 示的是 格雷码
8.1 数字信号的幅度调制
8.1.2 数字信号的正交调幅 (QAM) 一、QAM原理
对正交的两信号：coswt和sinwt同时进行调制，而后相加。见下图
Sm (t) Re A(t)e j0t Re ( Ac jAs )g(t)e jot
g sin 2 (m 1) 2M
Sm2
2 g
g(t)
sin
0t
f2 (t)
有：
T 0
fi2 (t)dt
1,0
t
T,
f1 (t )、f 2 (t )彼此正交，称之为座标基函数。
Sm1和Sm2为座标上的投影值。
注：在信号检测一章要利用基函数概念。
8.2 数字信号角调制的参数描述
1 图),选用
的升余弦信号,求最高传送速率和频带利用率.
解:(1)求比特速率, 已知F=800kHz， =1，M=256，有
L M 256 16
取信号双边带,有: F 2B 2 1 800kHz T
得: T 1 400kHz
求得支路码元速率: Rp 400kBaud / s
f0
1 4T
In )t
1 2
n
I
n
n
有两个频率： In
1
f0
1 4T
f0
fd
f2
In
1
f0
1 4T
f0
fd
f1
f1
f0
f2
f
Vf 1 2T
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
8.3.2 MSK信号常用码元波形
好的码元波形可改善信号频谱，提高性能。
三、MPSK信号的归一化表示
码元能量： Pmp
T 0
Sm2p (t)dt
1 2
T 0
g 2 (t )dt
1 2
g
可将前式改写成：
Smp (t)
g cos 2 (m 1) 2M
2 g
g(t)
cos0t
Sm1
f1(t)
Smp (t) Sm1 f1(t) Sm2 f2 (t)
Am (2m 1 M )d ,(1 m M ), d表示两相邻幅值的间距。
M 2k ,表示每个电平代表的比特位数。 Am 的信号星座图如下：
注：d 等于基带传输一 章中的A/2
二、码元能量
Pma
T 0
Sm2 a
(t
)dt
1 2
Am2
T 0
g2 (t)dt
1 2
Am2
注：模拟FM的抗噪声性能大大优于AM，请注意数字调制并无此 现象，MPSK不优于MQAM（当M>4时）。
8.2 数字信号角调制的参数描述
8.2.2 PSK信号的相位参数描述
一、MPSK信号星座图
二、MPSK信号的数学表达式
Smp (t)
Re
g (t )e
j 2 (m1) / M
e
j0t
Smf (t)
2 T
cos 2 mVft
cos0t
2 T
sin 2 mVft sin0t
码元能量： Pmf
T
2
0 Smf (t) dt 2
8.2.3 FSK信号的频率参数描述
三、FSK信号的相关性
1） 数学表达式
码元之间频差为 Vf 或mVf ,m 1,2,,k, 不同频差信号之间的相关系数
4b
/
s
/
Hz
8.2 数字信号角调制的参数描述
8.2.1 引言
角调制类型：调相（PSK)、调频(FSK)
Smp (t)
Acos
0t
2 M
(m
1) ,
m 1,2,, M ,0 t T
Smf (t) Acos(0t 2 mVft),
m 1,2,, M ,0 t T
数倍。
8.3 连续相位移频键控（CPFSK)
8.3.3 MSK信号分析
二、MSK信号与QPSK信号的等效
采用信号的包络表示，可将时间函数改为如下形式：
SMSK
(t)
Re
Ae
j(
t 2T
In n
)
e
j0t
Acos
t
2T
In
n
cos0t
Asin
2
t
f0 f1 d ( )d 2 f0 f1
t
d ( )d
A
A
MSK信号频率的改变，即相位的改变！
8.3.1 最小移频键控（MSK)信号描述
二、MSK信号的相位函数表述
选 A=1/2T，（即将频偏与码元联系起来，T为码元周期），令 fd f0 f1 得
8.2.3 FSK信号的频率参数描述
一、时---频模型
M个相距 Vf 随时间间隔T 跳变，构成 MFSK信号
二、数学表达式
Smf (t) Re
2 T
e
j 2 mVft
e
j0t
2 T
cos0t
2 mVft
低频包络
Slmf (t)
(m 1,2,, M ,0 t T )
k
n
二、MSK信号的相位函数表述(续）
（t; In ) n 2 hInq(t nT ), nT t (n 1)T