调制技术
无线通信中的调制与解调技术
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无线通信中的调制与解调技术一、调制技术1. 调制的概念和作用- 调制是指将要传输的信息信号与载波信号进行叠加或控制,使其适应信道传输的过程。
- 调制的作用是将低频信息信号转换为高频载波信号,以便在信道中传输和接收。
2. 常见的调制技术- 幅度调制(AM):通过改变载波的振幅来传输信息。
- 频率调制(FM):通过改变载波的频率来传输信息。
- 相位调制(PM):通过改变载波的相位来传输信息。
3. 不同调制技术的特点和应用- AM调制:简单且易于实现,但抗干扰能力较差,适用于电台广播。
- FM调制:对抗干扰能力强,适用于音频广播和无线电通信。
- PM调制:对抗干扰能力较差,适用于调频电视、雷达和导航系统。
4. 调制技术的发展趋势- 数字调制:将数字信号直接调制为模拟信号,提高传输效率和抗干扰能力。
- 复合调制:将多种调制技术结合,以适应不同的传输环境和需求。
二、解调技术1. 解调的概念和作用- 解调是将调制信号还原为原始信号的过程,以便进行信号的恢复和处理。
- 解调的作用是恢复出经过传输信道后被调制过的信号,以获取原始信息。
2. 常见的解调技术- 幅度解调:通过检测载波的振幅变化来还原信息信号。
- 频率解调:通过检测载波的频率变化来还原信息信号。
- 相位解调:通过检测载波的相位变化来还原信息信号。
3. 不同解调技术的特点和应用- 幅度解调:简单且易于实现,适用于AM调制的信号解调。
- 频率解调:对调幅信号解调效果较好,适用于FM调制的信号解调。
- 相位解调:适用于PM调制的信号解调。
4. 解调技术的发展趋势- 软件解调:利用计算机软件实现解调过程,提高解调的灵活性和性能。
- 盲解调:无需事先获得调制参数,直接对信号进行解调,适用于复杂的信号环境。
三、调制与解调技术的步骤1. 调制技术的步骤- 选择适合的调制技术和参数。
- 产生调制信号:将原始信息信号与载波信号进行叠加或控制。
- 调制预处理:添加同步信号、更正信息信号的频谱等。
数字信号处理中的调制与解调技术
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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。
通信系统中的调制与解调技术研究
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通信系统中的调制与解调技术研究在现代信息社会中,通信技术是连接人与人、人与物的关键。
通信系统的中心任务是实现信号的传输和接收。
为了在传输过程中尽量减小噪声和失真的影响,通信系统采用了调制与解调技术。
本文将重点研究通信系统中的调制与解调技术,并探讨其应用和发展。
一、调制技术调制技术是将需要传输的信息信号(基带信号)用载波信号进行叠加,使其在传输过程中克服干扰,同时保持信息的完整性。
调制技术广泛应用于无线通信、有线通信和光通信等领域。
主要的调制技术包括:幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是一种将基带信号的振幅与载波信号的振幅成比例地变化,从而实现信息传输的技术。
在幅度调制中,基带信号被用来改变载波信号的振幅,形成调制波。
幅度调制广泛应用于调幅广播、调幅电视和调幅电话等领域。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种将基带信号的频率与载波信号的频率成比例地变化,从而实现信息传输的技术。
在频率调制中,基带信号被用来改变载波信号的频率,形成调制波。
频率调制广泛应用于调频广播、话音通信和卫星通信等领域。
3. 相位调制(PM)相位调制是一种将基带信号的相位与载波信号的相位成比例地变化,从而实现信息传输的技术。
在相位调制中,基带信号被用来改变载波信号的相位,形成调制波。
相位调制广泛应用于调相广播、数字通信和光纤通信等领域。
二、解调技术解调技术是将调制波恢复为原始的基带信号的过程。
解调技术在通信系统中起到至关重要的作用,它能够还原信号的特征,使其可以被接收终端正确解读。
1. 同步解调同步解调是一种将调制波与本地振荡器进行同步,以消除相位偏移的解调技术。
同步解调能够保证调制信号被准确还原,并能够根据载波信号的特点将其分解为基带信号和附加信息。
2. 频谱解调频谱解调是一种根据调制波的频谱特性进行解调的技术。
在频谱解调中,通过分析调制波的频谱图,可以还原出原始的基带信号。
频谱解调在数字通信领域中得到广泛应用,具有难以复制的优势。
光纤通信系统中的信号调制与解调技术
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光纤通信系统中的信号调制与解调技术光纤通信系统是现代通信领域中一种重要的通信传输方式,其高带宽、低损耗、长传输距离等优势使其成为现代通信系统的主要选择。
光纤通信系统中的信号调制与解调技术起着至关重要的作用,它能够将通信中的信息转换为可传输的光信号,并在接收端将光信号转换回原始的信息信号。
本文将重点介绍光纤通信系统中常用的信号调制与解调技术。
一、光纤通信系统中的信号调制技术1. 直接调制技术直接调制技术是指将电信号直接调制到光载波上进行传输的技术。
在直接调制技术中,调制信号直接作用于激光器的电流或电压上,通过改变激光器的输出光强度来实现信号调制。
直接调制技术简单、成本低廉,适用于短距离和低速率的光通信系统。
2. 外调制技术外调制技术是指在调制信号和光载波之间引入光学调制器来实现信号调制的技术。
外调制技术的核心设备是光调制器,它可以调制光的强度、相位或频率。
光调制器通常采用半导体材料或电光晶体材料制成,具有快速、高效的特点,适用于高速率的光通信系统。
3. 直接调制与外调制相结合技术直接调制和外调制技术可以相互结合,利用各自的优势来实现更好的性能。
在这种技术中,可以先利用外调制技术提高光信号的品质,然后再使用直接调制技术进行信号调制。
这种结合技术可以提高光通信系统的传输速率和传输距离,适用于大容量长距离传输的光纤通信系统。
二、光纤通信系统中的信号解调技术1. 直接检测技术直接检测技术是指直接将光信号转换为电信号进行解调的技术。
在直接检测技术中,接收端利用光电二极管或光电探测器将光信号转换为相应的电信号。
直接检测技术简单、成本低廉,适用于低速率的光通信系统。
2. 同步检测技术同步检测技术是指利用射频信号使接收端与发送端同步,从而实现信号的解调。
在同步检测技术中,接收端的光电探测器将光信号转换为电信号,并与射频信号进行比较和同步,然后通过滤波器提取所需的信息信号。
同步检测技术在高速率的光通信系统中具有较好的性能。
调制技术
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案例
脉冲调制有两种含义:第一种是指用调制信号控制脉冲本身的参数(幅度、宽度、相位等),使这些参数随 调制信号变化。此时,调制信号是连续波,载波是重复的脉冲序列。第二种是指用脉冲信号控制高频振荡的参数。 此时,调制信号是脉冲序列,载波是高频振荡的连续波。通常所说的脉冲调制都是指上述第一种情况。脉冲调制 可分为模拟式和数字式两类。模拟式脉冲调制是指用模拟信号对脉冲序列参数进行调制,有脉幅调制、脉宽调制、 脉位调制和脉频调制等。数字式脉冲调制是指用数字信号对脉冲序列参数进行调制,有脉码调制和增量调制等。 由于脉冲序列占空系数很小,即一个周期的绝大部分时间内信号为0值,因而可以插入多路其他已调脉冲序列,实 现时分多路传输。已调脉冲序列还可以用各种方法去调制高频振荡载波。常用的脉冲调制有以下几种。
脉幅调制(PAM)
用调制信号控制脉冲序列的幅度,使脉冲幅度在其平均值上下随调制信号的瞬时值变化。这是脉冲调制中最 简单的一种。脉幅调制是A.H.里夫在20世纪30年代发明的,在第二次世界大战中期已付之实用。但后来发现,脉 幅调制的已调波在传输途径中衰减,抗干扰能力差,所以很少直接用于通信,往往只用作连续信号采样的中间步 骤。
QPSK四相相移键控(QuadraturePhaseShiftKeying)
四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,是四进制移相键控。QPSK是在M=4时的 调相技术,它规定了四种载波相位,分别为45°,135°,225°,315°,调制器输入的数据是二进制数字序列, 为了能和四进制的载波相位配合起来,则需要把二进制数据变换为四进制数据,这就是说需要把二进制数字序列 中每两个比特分成一组,共有四种组合,即00,01,10,11,其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是 由两位二进制信息比特组成,它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
调制的名词解释是什么
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调制的名词解释是什么调制是一种将信息信号转换成适合传输的信号形式的技术过程。
通过调制技术,我们可以将来自各种来源的信息信号,如声音、图像、数据等,转换成能够在传输介质中传输的信号形式,以便在接收端正确恢复原始信号。
调制技术在现代通信系统中起着至关重要的作用,它使我们能够进行无线通信、互联网传输等各种日常活动。
一、调制的原理和分类调制的基本原理是将信息信号和载波信号进行合理的组合。
我们知道,信息信号通常是低频信号,而载波信号是高频信号。
通过调制,我们将低频信号和高频载波信号相结合,形成新的信号。
调制的分类主要有模拟调制和数字调制两种。
1. 模拟调制模拟调制是指将模拟信号(连续变化的信号)与载波信号相结合的过程。
常见的模拟调制方式有调幅(AM)、调频(FM)以及调相(PM)等。
调幅是调制过程中改变载波的振幅来传输信息;调频则是通过调整载波的频率来传递信息;调相则是通过改变载波相位差来传输信息。
2. 数字调制数字调制是指将数字信号转换成模拟信号与载波信号相结合的过程。
在数字调制中,信息信号是以离散的形式进行传输的。
常见的数字调制方式有调幅移移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)以及正交幅移键控(QAM)等。
数字调制技术在现代通信领域取得了重大突破,它具有抗干扰性强、传输效率高等优点,被广泛应用于无线通信领域。
二、调制技术的应用调制技术在现代通信系统中得到了广泛的应用。
下面我们将介绍一些调制技术在不同领域的应用。
1. 无线通信无线通信是指通过无线电波等传播介质进行信息传输的通信方式。
无线通信中广泛应用的调制技术是调幅、调频和调相技术。
通过调制技术,我们可以将声音、图像和数据等信息转换成无线电波来传输,实现手机通讯、卫星通信和无线网络等。
2. 电视广播电视广播是将音频和视频信号通过电波传播到广大观众家中的一种形式。
在电视广播中,调制技术起到了关键作用。
调频调制技术使得电视信号能够通过广播电台传输到接收设备,然后通过解调技术将信号还原成音频和视频信号,让观众能够在电视上收看到节目。
光纤通信中的信号调制技术介绍
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光纤通信中的信号调制技术介绍光纤通信已经成为现代通信领域的核心技术之一,其高速、大带宽和低损耗的优势使其成为信息传输的首选方案。
而在光纤通信系统中,信号调制技术则起到了至关重要的作用。
本文将介绍光纤通信中常用的信号调制技术,包括直接调制、外差调制和相位调制,以及其原理和应用。
1. 直接调制直接调制是最简单的一种信号调制技术,它将基带信号直接加到光源上,使光强随着基带信号的变化而调制。
直接调制广泛应用于光纤通信中的短距离传输系统,如局域网和城域网。
其优点是成本低、实现简单,但由于调制带宽有限,适用于低速率传输。
2. 外差调制外差调制是利用两个光源产生的光波进行混频,并在光纤中传输。
其中一个光源作为载波光,在一个偏离了载波频率的位置上通过调制信号而产生侧带光。
外差调制器将载波光和侧带光进行线性混频,形成带有信息的复合光信号。
外差调制技术适用于中长距离的光纤通信系统,特别是用于高速率传输。
其优点是调制带宽宽、传输距离远,但由于需要两个光源,成本较高。
3. 相位调制相位调制是利用改变光波的相位来实现数据的传输,并通过解调器恢复原始信息。
在相位调制中,调制信号通过改变光波的相位,使光波的谐振频率发生变化。
相位调制广泛应用于长距离和高速率传输系统中。
其优点是调制带宽宽、传输距离远,且能够实现多路复用。
不同的相位调制方式包括二进制相移键控(BPSK)、四进制相移键控(QPSK)和八进制相移键控(8PSK)等。
在光纤通信系统中,不同的信号调制技术有不同的应用场景。
直接调制常用于短距离传输系统,如局域网和城域网,其简单和低成本使其非常适合于这些场景。
外差调制则经常应用于中长距离传输系统,特别是高速率传输,其调制带宽宽和传输距离远的优势使其成为这些系统的首选技术。
相位调制则广泛应用于长距离和高速率传输系统,其调制带宽宽、传输距离远和多路复用的优势使其成为光纤通信中最常用的调制技术之一。
总结起来,光纤通信中的信号调制技术是实现高速、大带宽、低损耗的关键技术之一。
通信电子中的调制技术比较
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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。
23. 什么是信号传输中的调制技术?
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23. 什么是信号传输中的调制技术?23、什么是信号传输中的调制技术?在我们日常生活中,无论是打电话、上网还是看电视,信息都在以各种形式快速传递着。
而在这背后,有一种关键的技术在默默发挥作用,那就是信号传输中的调制技术。
那到底什么是调制技术呢?简单来说,调制技术就是把我们想要传输的信息,比如声音、图像或者数据,加载到一个适合在信道中传输的高频信号上的过程。
想象一下,我们要把一封信从一个地方送到另一个地方。
如果这封信只是一张普通的纸,可能在运输过程中很容易损坏或者丢失。
但如果我们把这封信装在一个坚固的盒子里,再进行运输,就会安全得多。
在信号传输中,调制技术就像是那个“盒子”,它为我们要传输的信息提供了一种更可靠、更有效的传输方式。
为了更好地理解调制技术,我们先来了解一下为什么需要它。
首先,信号的频率是一个关键因素。
我们要传输的原始信息,比如语音,其频率通常比较低。
而低频信号在传输过程中存在很多问题,比如能量衰减快、容易受到干扰等。
通过调制,把这些低频信号加载到高频载波上,就能有效地解决这些问题。
高频信号具有更强的穿透能力和抗干扰能力,能够传播更远的距离。
其次,不同的信号需要在同一信道中传输。
就像一条公路上有不同类型的车辆,如果没有规则和方式,就会混乱不堪。
调制技术就为不同的信号提供了一种“分类和标识”的方法,使得它们能够在同一信道中有序地传输,而不会相互干扰。
调制技术有很多种类型,常见的包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
幅度调制是最早出现的调制方式之一。
在幅度调制中,载波信号的幅度随着原始信号的变化而变化。
比如说,原始信号强的时候,载波的幅度就大;原始信号弱的时候,载波的幅度就小。
这样,接收端通过检测载波幅度的变化,就能还原出原始信号。
不过,幅度调制的抗干扰能力相对较弱。
频率调制则是根据原始信号的变化来改变载波的频率。
原始信号幅度大时,载波频率就高;原始信号幅度小时,载波频率就低。
通信系统中的调制与解调技术
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通信系统中的调制与解调技术通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,而调制与解调技术则是通信系统中至关重要的环节。
调制(Modulation)是将要传送的信号通过改变载波的某些特性来进行编码的过程,而解调(Demodulation)则是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。
本文将对通信系统中的调制与解调技术进行详细的探讨。
一、调制技术调制技术是将信息信号转换为与其调制的载波相适应的信号,以便在信道中传输。
常见的调制技术有以下几种:1.1. 幅度调制(AM)幅度调制是将信息信号的幅度变化与载波的幅度相对应的调制方式。
在幅度调制中,信号的幅度变化被编码到载波的振幅中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
幅度调制简单、成本较低,广泛应用在AM广播和语音通信等领域。
1.2. 频率调制(FM)频率调制是将信息信号的频率变化与载波的频率相对应的调制方式。
在频率调制中,信号的频率变化被编码到载波的频率中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
频率调制具有良好的抗干扰能力,广泛应用在调频广播和音频传输等领域。
1.3. 相位调制(PM)相位调制是将信息信号的相位变化与载波的相位相对应的调制方式。
在相位调制中,信号的相位变化被编码到载波的相位中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
相位调制在数字通信和调制解调器等领域有着广泛的应用。
二、解调技术解调技术是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。
常见的解调技术有以下几种:2.1. 匹配滤波解调匹配滤波解调(Matched Filter Demodulation)是一种常见的解调技术,特点是在接收端使用滤波器来提取所需的信号。
该技术通过与已知信号进行相关,将输入信号与理想信号进行比较,从而识别和还原原始信息。
匹配滤波解调具有较好的信号还原能力和抗干扰能力。
2.2. 直接解调直接解调(Direct Demodulation)是一种简单直接的解调技术,适用于一些简单的调制方式。
通信信号调制与解调技术详解
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通信信号调制与解调技术详解通信信号调制与解调技术是指将数字信号或模拟信号转化为能够在传输过程中传播的模式信号,并将接收到的模式信号转化回原始信号的过程。
这项技术在现代通信领域中起着至关重要的作用,本文将详细介绍通信信号调制与解调技术的原理、常见调制方式以及相关应用。
一、调制技术的原理1. 调制技术概述调制是指将信息信号与载波信号进行叠加,通过改变载波的某些特性来表示信息信号。
调制技术可以有效地将信号传输到远距离,提高传输效率和可靠性。
2. 调制原理调制的本质是将待传输信号的某些特性转换到载波信号,使信息能够在传输过程中被接收方解读。
通过改变载波的频率、相位或幅度,可以实现不同的调制方式。
3. 常见调制方式(1)频移键控调制(FSK):通过改变载波频率来表示信息的方式,通常用于数字通信系统中。
可以根据信息信号的二进制码决定高频和低频的载波。
(2)相移键控调制(PSK):通过改变载波的相位来表示信息的方式,可以将信息转换成不同相位状态的载波信号,通常用于数字通信领域。
(3)振幅调制(AM):通过改变载波的幅度来表示信息的方式,常用于传输模拟信号。
(4)频率调制(FM):通过改变载波的频率来表示信息的方式,常应用于音频信号的传输。
二、解调技术的原理1. 解调技术概述解调是指将经过调制传输而来的信号还原为原始信号的过程。
解调技术是调制技术的对称过程,对于不同的调制方式,需要相应的解调方法。
2. 解调原理解调的本质是通过检测载波信号的特定特征来还原原始信号。
解调器将接收到的信号与参考载波进行比较,并提取出信息信号。
3. 常见解调方式(1)频移键控解调(FSK):将接收到的信号与参考载波频率进行比较,根据频率差异将信号解调成相应的二进制码。
(2)相移键控解调(PSK):将接收到的信号与参考载波相位进行比较,解调成相应的数字信号。
(3)振幅解调(AM):通过提取载波的幅度变化来解调信号。
(4)频率解调(FM):通过检测载波频率的变化来解调信号。
通信信号的调制和解调技术
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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。
无线电波的调制与解调技术研究
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无线电波的调制与解调技术研究一、绪论无线电波是通过电磁场传播的电磁波,可以携带信息,例如声音、图像、文字等。
为了使信息在无线电波中传输,需要对其进行调制。
本文将介绍无线电波的调制与解调技术研究。
二、调制技术调制是将信息信号与载波信号进行合并的过程。
调制技术分为两种:模拟调制和数字调制。
1. 模拟调制模拟调制是将模拟信号(例如声音)转换为模拟的电信号,并将其与载波信号合并。
调制的基础是将原信号的频率、振幅、相位等参数变化映射到载波信号上。
常用的模拟调制技术有:幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
其中,AM调制是在载波上调制一个宽度相应于调制信号幅度的振幅可以根据振幅改变所调制的载波上下晃动,从而携带信息。
FM调制是在载波上调制一个宽度相应于调制信号频率的频率,随着调制信号的改变,载波的频率也实时变化。
PM调制是在载波上调制一个宽度相应于调制信号相位的相位。
2. 数字调制数字调制是将数字信号转换为数字电信号,并将其与载波信号合并。
数字调制技术可分为两类:线性调制和非线性调制。
常用的数字调制技术有:二进制振幅移键(ASK)、二进制相位移键(PSK)、二进制频移键(FSK)、四进制(或其它多进制)相位移键(QPSK)和八进制相位移键(8PSK)等。
数字调制技术在通信、遥测和空间信息传输等方面都有广泛的应用。
三、解调技术解调是将调制后的信号中的信息分离出来的过程。
解调技术分为模拟解调和数字解调两种。
1. 模拟解调模拟解调是将经过模拟调制的信号分离出来,恢复出原信号的进程。
解调的基础是依据调制信号携带信息的方法,以相应的方式提取信号,使其与传输前的信号相同。
常见的模拟解调技术有:幅度解调、检波器解调和相干解调。
幅度解调是解调AM信号的一种方法。
检波器解调是解调PM信号的一种方法,主要通过检测载波的幅度来恢复调制信号。
相干解调是解调PM和FM信号的主要方法,一般通过产生和调制信号具有特定相位差的参考信号,并通过相位比较来恢复调制信号。
通信系统中的调制解调技术
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通信系统中的调制解调技术随着科技的不断进步,我们生活中越来越多的信息需要传递,这些信息有语音、图像、视频、文本等多种形式。
这些信息的传输需要依靠通信系统,而通信系统中的调制解调技术就是其中非常重要的一环。
一、调制技术调制技术是将需要传输的信息通过一定的方式转换成符合传输特定介质条件的信号,从而使该信号能在通信链路上进行传播并到达目的地。
调制技术的主要作用是将信息转换成高频电信号进行传输,以提高信号的传输效率和传输质量。
常见的调制有幅度调制、频率调制、相位调制等,其中最常用的是调频调制技术。
调频调制技术是将模拟信号通过调频器将其转换为高频带通信号,主要是通过改变高频信号的载波频率来携带信息,具有传输距离长、传输速率快、抗干扰能力强的优点,被广泛采用于广播、电视等领域。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号转换回原始信息信号的技术。
解调技术的主要作用是恢复传输中失真的信息,以得到原始的准确的信息,较好地保护了信息的准确性和完整性。
常见的解调技术有包络检波、同步检波、相干检波等。
其中最常用的是相干解调技术。
相干解调技术是通过对调制信号进行解调以恢复原始信号,它依赖于原始信息在相位和频率上的稳定性,可以获得高解调质量,通常被用于数字通信网络中。
三、调制解调技术在通信系统中的应用调制解调技术的应用在我们日常生活中无处不在,如电话、电视、无线局域网、移动通信等。
在通信系统中,调制解调技术是信息传输的核心,直接影响着信息传输的质量和速度。
以移动通信为例,调制解调技术是保证移动通信系统有效运行的关键技术之一。
在移动通信系统中,信号传输距离远,干扰较大,而调制技术可以提高信号的抗干扰能力和传输效率,解调技术则可以保障传输数据的准确性和完整性。
四、调制解调技术面临的挑战随着通信技术的不断发展,调制解调技术也面临着新的挑战。
其中一个挑战就是高速度通信。
在高速通信中,传输数据量大,时间短,同时要求精度高,这对调制解调技术的要求也更高了。
调制技术原理

调制技术原理
调制技术是指将信息信号(调制信号)通过调制器转换成可以在传输介质或信道中传输的信号(载波信号)。
调制是基于两个信号(即调制信号和载波信号)之间的相互作用进行的。
调制的基本原理是改变或者调整载波信号的一个或多个特性,以便携带并传输调制信号。
调制技术可以根据载波信号的不同特性而分为不同类型,包括脉冲编码调制(PCM)、频率调制(FM)、幅度调制(AM)和相位调制(PM)等。
脉冲编码调制(PCM)是一种数字调制技术,通过将模拟信号转换为数字信号,再将数字信号转换为脉冲序列,从而实现信号的传输。
频率调制(FM)是一种将调制信号的频率改变来调制载波信号的技术。
调制信号的幅度保持不变,但是频率随调制信号的波形变化而调整。
幅度调制(AM)是一种将调制信号的幅度变化来调制载波信号的技术。
调制信号的频率保持不变,但是幅度随调制信号的波形变化而调整。
相位调制(PM)是一种将调制信号的相位变化来调制载波信号的技术。
调制信号的幅度和频率保持不变,但是相位随调制信号的波形变化而调整。
不同的调制技术适用于不同的应用场景。
例如,在无线通信系
统中,调制技术用于将语音、图像和视频信号转换成可以通过空间传输的无线信号;在有线通信系统中,调制技术用于将数字信号转换成适合通过电缆、光纤等传输介质传输的信号。
通过调制技术,信号可以在传输过程中保持较好的传输质量,并且可以在不同的频率范围内进行传输。
因此,调制技术在现代通信系统中起着重要的作用,为人们提供了高质量的通信服务。
调制的名词解释

调制的名词解释调制是指在传输数据时,使得数据信号与载波信号相互结合的过程。
在通信系统中,数据信号是我们要传输的实际信息,而载波信号则是用来传输数据信号的载体。
调制的主要目的是将数据信号转换成适合传输的模拟信号,并将其与载波信号结合。
通过调制,可以将信息信号的频谱转移到高频段,以便在传输过程中减少信号衰减和干扰。
调制技术可以增加信号的传输距离、提高传输速率、提高抗干扰性能,从而有效地实现信号的可靠传输。
调制技术主要分为模拟调制和数字调制两种。
模拟调制是基于模拟信号的调制技术。
模拟信号是连续变化的信号,例如声波、视频信号等。
模拟调制通过改变载波信号的某些特性,如振幅、频率、相位等,来携带和传输模拟信号。
常见的模拟调制技术包括幅度调制(AM),频率调制(FM),相位调制(PM)等。
模拟调制技术广泛应用于无线电广播、电视广播、模拟电话等传统通信系统中。
数字调制是基于数字信号的调制技术。
数字信号是离散变化的信号,由一系列离散的数据点组成。
数字调制通过将数字信号映射到一组离散的载波信号上来携带和传输数字信号。
数字调制可分为线性调制和非线性调制两类。
线性调制包括振幅移移键控(ASK),频率移移键控(FSK),相移键控(PSK)等。
非线性调制包括正交振幅调制(QAM)等。
数字调制技术在现代通信系统中得到广泛应用,如4G、5G无线通信、数字电视、卫星通信等。
调制技术在通信系统中起着关键的作用。
通过调制,可以将原始数据信号转换为适合传输的信号,并通过传输介质(如光纤、电磁波等)进行传输。
接收端通过解调将调制信号转换回原始数据信号,完成信息传输的过程。
调制技术对于提高通信质量、增加信号传输距离、提高传输速率等方面有着重要的意义。
随着通信技术的不断发展,调制技术也在不断创新和改进,以适应不同的应用需求。
通信系统中的调制和解调技术介绍

通信系统中的调制和解调技术介绍通信系统中的调制和解调技术是实现信息传输的关键部分。
调制(Modulation)是指将要传输的信息信号转换成适合于传输的载波信号,而解调(Demodulation)则是将接收到的调制后的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍通信系统中常用的调制和解调技术,包括模拟调制调制技术和数字调制解调技术。
一、模拟调制调制技术模拟调制调制技术用于模拟信号的传输。
常见的模拟调制调制技术包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
1. 调幅(AM)调幅是将模拟信号通过改变载波的幅度来实现调制。
调制过程中,原始信号控制载波的幅度变化,得到调幅信号。
在接收端,通过解调,将调幅信号还原为原始信号。
调幅技术应用广泛,例如广播电台的信号传输。
2. 调频(FM)调频是将模拟信号通过改变载波的频率来实现调制。
调制过程中,原始信号控制载波的频率变化,得到调频信号。
在接收端,通过解调,将调频信号还原为原始信号。
调频技术具有抗干扰能力强的优点,适用于音频信号传输等领域。
3. 调相(PM)调相是将模拟信号通过改变载波的相位来实现调制。
调制过程中,原始信号控制载波的相位变化,得到调相信号。
在接收端,通过解调,将调相信号还原为原始信号。
调相技术适用于需要抗干扰能力较强的通信环境。
二、数字调制解调技术数字调制解调技术用于数字信号的传输。
数字调制解调技术可以将数字信号转换为适合于传输的模拟信号,并在接收端将其还原为数字信号。
常见的数字调制解调技术包括振幅移键调制(ASK)、频移键调制(FSK)、相移键调制(PSK)和正交振幅调制(QAM)等。
1. 振幅移键调制(ASK)振幅移键调制是通过改变载波的振幅来表示不同的数字信号。
数字信号的“1”和“0”分别对应载波有信号和无信号的两种状态。
2. 频移键调制(FSK)频移键调制是通过改变载波的频率来表示不同的数字信号。
数字信号的“1”和“0”分别对应载波频率的高低两种状态。
移动通信系统中的调制技术

移动通信系统中的调制技术在当今高度互联的世界中,移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频流、在线游戏和各种智能应用,移动通信技术的不断发展让我们能够随时随地与世界保持联系。
而在这一庞大的通信系统背后,调制技术扮演着至关重要的角色。
那么,什么是调制技术呢?简单来说,调制就是将信息(比如语音、图像、数据等)加载到适合在通信信道中传输的高频载波信号上的过程。
这个过程就像是把货物(信息)装进合适的车辆(载波信号),以便它们能够在道路(通信信道)上顺利运输。
在移动通信系统中,常用的调制技术有多种。
其中,幅度调制(AM)和频率调制(FM)是比较早期和基础的调制方式。
幅度调制通过改变载波信号的幅度来携带信息,而频率调制则是通过改变载波信号的频率来实现信息的传递。
然而,随着移动通信需求的不断增长和技术的进步,更复杂和高效的调制技术逐渐崭露头角。
例如,相位调制(PM)就是一种重要的调制方式。
它通过改变载波信号的相位来传输信息。
相比幅度调制和频率调制,相位调制具有更高的频谱效率,能够在有限的带宽内传输更多的信息。
而在现代移动通信系统中,数字调制技术得到了广泛的应用。
其中,最常见的数字调制技术包括幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。
幅移键控通过改变载波信号的幅度来表示不同的数字信号,频移键控则是通过改变载波信号的频率来实现数字信号的传输,相移键控则是依靠改变载波信号的相位来传递数字信息。
在移动通信中,正交振幅调制(QAM)是一种非常重要的调制技术。
QAM 同时利用了振幅和相位的变化来传输信息,从而大大提高了数据传输的效率。
比如,16QAM、64QAM 等就是常见的 QAM 调制方式。
数字越多,意味着每个符号能够携带的信息量就越大,但同时对信道条件的要求也更高。
调制技术的选择对于移动通信系统的性能有着重要的影响。
首先,不同的调制技术具有不同的频谱效率。
频谱效率越高,就能在相同的带宽内传输更多的数据,这对于频谱资源日益紧张的移动通信来说至关重要。
通信中的调频技术与调制技术区别

通信中的调频技术与调制技术区别在通信领域中,调频技术和调制技术经常被提起。
它们都是数字通信中重要的模拟信号处理技术。
但许多人往往会把它们混淆,甚至将它们视为同一种技术,这是不正确的。
调频技术和调制技术都是数字通信中重要的模拟信号处理技术。
它们的作用是将模拟信号转化为数字信号,以便数字信号可以在数字乘法器、数字电路和计算机等数字器件上进行处理。
在此基础上,我们将分别介绍调频技术与调制技术。
一、调频技术调频技术,即频率调制技术,是一种将信息信号扩展到大带宽的技术。
它将一个带状的基带信号叠加到一个载频信号上,形成一个“频率调制”的信号。
调频信号的能量分布在载频附近的频带内,因此其信噪比要比基带信号的信噪比高得多。
调频技术在无线电通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域中大量应用。
目前,广泛使用的FM广播和某些高速调制如OFDM等都是基于调频技术的。
调频技术的核心是频率变换,即将基带信号调制到一个较高的中心频率处,这需要使用频率合成器,内嵌着一个振荡器和可编程计数器,可以发出可调频率的输出信号。
载频的振荡器频率与基带信号的中心频率之和即是调频信号的信号频率。
其中,低频信号通过可编程计数器改变载频振荡器的频率来调节信号频率。
调频信号常用来进行音频、视频信息的传输和数据的调制。
其中,音频信号和视频信号可以直接变为调频信号,但如果是数字信号,需要使用调制技术将其转化为模拟信号。
调制技术和调频技术虽然都是将数字信号转换为模拟信号,但它们的原理和应用场景却略有不同。
二、调制技术调制技术是一种将模拟或数字信号转化为一种可以传输和处理的信号的方法。
它通过将信息信号和机载载波相结合的方式,将信息嵌入载波中。
调制技术通常使用一种特殊的波形,使信号随时间变化,如正弦波、余弦波等。
这种嵌入的信号在传输过程中可以被拆分成原始信号和载波信号。
常见的调制技术有振幅调制(AM)、频率调制(FM)、脉冲编码调制(PCM)、正交频分复用(OFDM)等。
通信电路中的调制解调技术

通信电路中的调制解调技术调制解调技术在通信电路中起着至关重要的作用。
它是将信息信号转换为适用于传输的信号,并在接收端将其解码还原成原始信号的过程。
调制解调技术广泛应用于无线通信、有线通信以及数据通信等领域。
本文将介绍调制解调技术的基本原理和常见的调制解调技术。
一、调制技术调制技术是将信息信号转换为适于传输的信号的过程。
常见的调制技术有模拟调制和数字调制两种。
1. 模拟调制模拟调制是指将信息信号通过模拟调制器转换为模拟信号,然后通过传输介质进行传输。
常见的模拟调制技术有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
-调幅(AM)是将音频信号与载波信号的幅度进行线性调制,产生调幅信号。
调幅广泛应用于广播、电视等领域。
-调频(FM)是将音频信号与载波信号的频率进行调制,产生调频信号。
调频在无线电通信中应用广泛,如调频广播和无线电通信系统。
-调相(PM)是将音频信号与载波信号的相位进行调制,产生调相信号。
调相技术常用于卫星通信和雷达系统等。
2. 数字调制数字调制是将数字信号转换为模拟信号或数字信号,并进行调制。
常见的数字调制技术有脉冲振幅调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)、脉冲宽度调制(PWM)、正交振幅调制(QAM)和频移键控调制(FSK)等。
-脉冲振幅调制(PAM)是通过改变脉冲的幅度来表示信息,常用于局域网和数字音频设备。
-脉冲位置调制(PPM)是通过改变脉冲的位置来表示信息,常用于无线通信和光纤通信。
-脉冲宽度调制(PWM)是通过改变脉冲的宽度来表示信息,常用于数字电力调制和直流调制。
-正交振幅调制(QAM)是将多个载波信号进行相位和幅度的调制,常用于有线数字电视和数字通信。
-频移键控调制(FSK)是通过改变载波的频率来表示信息,常用于无线电通信和调制解调器。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始信号的过程。
根据调制技术的不同,解调技术也有所区别。
1. 模拟解调模拟解调是将模拟调制信号还原为模拟原始信号的过程。
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一、概述
2. 基本形式
h(t)
• 脉冲的宽度和它的带宽 彼此互为反相关关系。
• h(t)的宽度减小,则基带 信号序列的带宽增加; • h(t)的宽度增加,则基带 信号序列的带宽减小;
一、数字调制的性能指标
• 功率有效性ηP (Power Efficiency):反映调制技术 在低功率电平情况下保证系统误码性能的能力,
可表述成每比特的信号能量与噪声功率谱密度之
比:
P
Eb N0
• 带宽有效性ηB (Spectral Efficiency):反映调制技 术在一定的频带内数字有效性的能力,可表述成
f0 - fc
f0
fs f1
f1 + fc
f
3. 二进制相移键控BPSK
➢ 已调信号的相位有两种状态变化。
➢ 数学表达式:
s(t)
A c os (0 t ) Acos(0t
)
当发送“0”时 当发送“1”时
s(t
)
A
cos0t A c os0 t
当发送“0”时 当发送“1”时
➢ 已调信号波形: “1”
“0”
恒包络 变换
“1”
T
T
T
3. 二进制相移键控BPSK
➢ BPSK在接收端必须使用相干参考信号,才能确定 BPSK信号的相位变化,所以BPSK信号只有与作为 基准的相干参考信号比较相位才有意义。
➢ 产生相位模糊
3. 二进制相移键控BPSK
➢ BPSK的功率谱密度:
Ps ( f )
1 4
PA
(
在给定带宽条件下每赫兹的数据通过率:
B
R B
((bit/s)/Hz)
一、数字调制的性能指标
• 由香农(Shannon)定理:
C
B
log
2
1
S N
因此,最大可能的ηBMAX为
BMAX
C B
log
2
1
S N
对于GSM,B=200kHz,SNR=10dB,则有:
C
B
log
2
1
S N
200
log 2 (110)
➢ 已调信号波形:
恒包络 变换
“1”
“0”
“1”
T
2. 二进制频率键控BFSK
➢ 2FSK的功率谱:
Ps ( f )
1 4
PA1
(
f
f1 ) PA1( f
f1 )
1 4
PA0
(
f
f0 ) PA0 ( f
f0 )
➢ 2FSK的带宽:
f f1 f0 2 fc
fc
fs = (f0 +f1) / 2
化一定会导致不需要的信号传输带宽的增加和相应 的由于有限的传输带宽而导致的传输信号幅度的变 化。
必须采取一定的措施保证已调信号的带宽在系 式
s(t) m(t)h(t) cos0t
h(t)
码元的时间中点
特点: • 在从1到0的转换期间 保持平滑; • 中心有最大值,两边 平缓下降; • 成形可以在基带实行, 也可以直接在载频上实 t 行,结果是一样的。
(b) 功率谱密度Ps(f)的曲线
1. 二进制幅度键控BASK
➢ 特点:
信号突然消失和再次 出现需要无限的带宽
已调信号的 幅度有变化
信号成形
2. 二进制频率键控BFSK
➢ 已调信号的频率有两种状态变化。 ➢ 数学表达式:
s(t)
A c os (1t
A
c
os
(
0t
1) 0 )
当发送“1”时 当发送“0”时
➢ 数学表达式:
s(t) A(t) cos(0t ) 0 t T
A A(t) 0
当发送“1”时, 当发送“0”时。
➢ 已调信号波形:
1. 二进制幅度键控BASK
➢ BASK的功率谱密度:
Ps ( f )
1 4
PA
(
f
f0 ) PA ( f
f0 )
➢ BASK的带宽:2B
PA(f)
f / fc (a) 功率谱密度PA(f)的曲线
第五章 调制技术
主讲人:刘劲 联系方式:ysss@
主要内容
5.1 数字调制技术介绍 5.2 信号成形 5.3 蜂窝无线系统中的调制 5.4 正交频分复用
概述
问题一:为什么要采用调制技术?
问题二:根据上学期《通信原理》中已经学 过的知识,分析何种调制方式更适合移动信 道?
概述
调制在通信系统中占有十分重要的地位,只有经过 调制才能将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号, 而且它对系统的传输有效性和可靠性都有很大的影响。
基带信号
调制
带通信号
调制信号
载波
已调信号
幅相频 度位率
概述
在无线移动信道中,当衰落和多径条件很恶劣时, 设计一个能抵抗移动信道损耗的调制方案,是一项具 有挑战性的工作,研究的最终目的就是在无线信道中 以尽可能好的质量同时占用最少的带宽来传输信号。
概述
➢ 第一代蜂窝系统
• AMPS:模拟FM
➢ 第二代蜂窝系统
三、几种基本的数字调制方式
调制信号为二进制数字信号时的调制方式统称为 二进制数字调制。在这类调制中,载波的某个参数 (如幅度、频率或相位)只有两种变化的状态。由于 两种状态的切换与通断键控相当,所以二进制调制分 为幅度键控、频移键控和相移键控三种。
1. 二进制幅度键控BASK
➢ 又称为开关键控OOK,已调信号的幅度有两种状态 变化。
f
f0)
PA ( f
f0 )
➢ BPSK的带宽: 2B
4. 性能比较
1
➢ 误码率曲线
10-1
10-2
10-3
Pe
10-4
10-5
2PSK
2DPS K
2FS K
2AS K
10-6
10-7
-6 -3 0 3 6 9 12 15 18
信噪比r (dB)
5.2 信号成形
一、概述
1. 信号成形的目的 如:2ASK:幅度的突变——无限带宽 2PSK:相位的突变——无限带宽 实际中不可能出现陡峭的突变,但是相位的变
691 .886
kb/s
BMAX
C B
log2110
3.46(kb/s)/Hz
对于GSM目前实际数据速率为270.833kb/s,只达到
信道容量的40%。
二、蜂窝系统对数字调制技术的要求
• 数字调制的目的在于使传输的数字信号与信道特性 相匹配,必须具有优良的频谱特性和抗干扰、抗衰 落性能;
• 移动通信要求采用恒定包络数字调制技术; • 应尽量避免幅-相转换(AM/PM)效应; • 要求调制方式具有最小的功率谱占用率。
• D-AMPS:824-849MHz(上行) 869-894MHz(下行) /4正交相移键控(/4QPSK)
• IS-95(CDMA):QPSK(上行),OQPSK(下行) • GSM:890-915MHz(上行)
935-960MHz(下行) 高斯最小移频键控(0.3 GMSK)
5.1 数字调制技术介绍