常见的调制方式

1.常见的调制方式

2.模拟调制系统

2.1幅度调制（线性调制）的原理

幅度调制：用载波信号去控制高频载波的振幅，使其按照调制信号的规律而变化的过程。

调制信号()t V t v ΩΩΩ=ωcos 载波信号()t V t v c c c ωcos = 调幅波（AM ）信号

()()[]()()()t KV t KV t V t t K V t t v K V t S c c c c c c c c c a c AM ΩΩΩΩ-+++

=+=+=ωωωωωωωωcos 2

1

cos 21cos cos cos 1cos 比例系数--a K ，调幅指数--c

a V V K K Ω

= 频域表达式

()()()[]()()[]c c c c AM M M S ωωωωωωδωωδπω-+++

-++=ΩΩΩΩ2

1

2.2抑制载波双边带（DSB ）调制

DSB 信号

()()()()ΩΩΩΩΩ-++=*=ωωωωωc c c c c c DSB V KV t V V t V t v t S cos 21

cos 21cos

频域表达式()()()[]c c DSB M M S ωωωωω-++=ΩΩ21

2.3单边带（SSB ）调制

SSB 信号，上边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ+=ωωcos 2

1

上

频域表达式()()c SSB M S ωωω+=Ω2

1

上

下边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ-=ωωcos 21

下

频域表达式()()c SSB M S ωωω-=Ω2

1

下

SSB

信

号

上

下

边

带

合

起

来

()t V V t V V t v c c c c SSB ΩΩΩΩ±=ωωωωsin sin 2

1

cos cos 21合

通过相移法可得SSB 信号 2.4相干解调与包络检波 2.4.1相干解调

相干解调也称同步检波。相干解调器的一半模型，它由相乘法器和LPF 组成

例如：DSB 信号()()t V t v t S c c DSB ωcos *=Ω

()()()()t V t v t V t v t t S c c c c c D S B ωωω2c o s 12

1

c o s c o s 2+=

=*ΩΩ 2.4.2包络检波

包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。包络检波属于非相干解调

设输入AM 信号()()[]t t v V t S c AM ωcos ΩO +=

在大信号检波时（一般大于0.5V ），二极管处于受控的开关状态。选择RC 满足如下关系：C H f RC

f <<<<

1

H f 是调制信号的最高频率，C f 是载波频率，在满足C H f RC

f <<<<

1

的条件下，检波器的输出近似为

()t v V ΩO +

DSB 、SSB 、VSB 均是已抑制载波的已调信号，其包络不完全载有调制信号的信息，因而不能采用简单的包络检波方法解调。 2.5非线性调制（角度调制）原理

频率调制（FM ），是指瞬时频率偏移随调制信号()t v ω作线性变化，即

()t v K dt

d f ω?=

f K 是调制灵敏度，单位是()V s rad

?这时相位偏移为

()()dt t v K t f ?Ω=?

调频信号()()[]

dt t v K t A t S f c FM ?Ω+=ωcos

相位调制（PM ），是指瞬时相位偏移随调制信号()t v ω作线性变化，即

()()t v K t p ω?=

p K 是调相灵敏度，单位是V

rad

，

调相信号()()[]

dt t v K t A t S p c PM ?Ω+=ωcos

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常见的调制方式

1. 常见的调制方式 调制方式用途 常规双边带调幅AM 广播 抑制载波双边带调幅DSB 立体声广播 线性调制 单边带调幅SSB 载波通信、无线电台、数传连 残留边带调幅VSB 电视广播、数传、传真 续 频率调制FM 微波中继、卫星通信、广播载非线性调制 相位调制PM 中间调制方式 波 幅度键控ASK 数据传输 调 频率键控FSK 数据传输 制 数字调制相位键控PSK 、DPSK 、QPSK 等数据传输、数字微波、空间 通信 其他高效数字调制QAM 、MSK 等数字微波、空间通信 脉幅调制PAM 中间调制方式、遥测脉冲模拟调制脉宽调制PDM （PWM ）中间调制方式 脉脉位调制PPM 遥测、光纤传输 冲脉码调制PCM 市话、卫星、空间通信 调增量调制DM 军用、民用电话 制脉冲数字调制差分脉码调制DPCM 电视电话、图像编码 其他语言编码方式ADPCM 、APC 、中低数字电话 LPC 2. 模拟调制系统

c 2.1 幅度调制（线性调制）的原理 幅度调制： 用载波信号去控制高频载波的振幅， 使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号 v t V cos t 载波信号 v c t V c cos c t 调幅波（ AM ）信号 S AM t V c K a v t cos c t V c 1 K cos t cos c t V c cos c t 1 KV 2 cos c t 1 KV 2 cos c t 比例系数 -- K a ，调幅指数 -- K 频域表达式 S AM c K a V V c 1 M M 2 2.2 抑制载波双边带（ DSB ）调制 DSB 信号 S DSB t v t V c cos c t 1 V V c 2 cos c t 1 KV 2 V c cos c 频域表达式 1 S DSB M 2 c M c 2.3 单边带（ SSB ）调制 SSB 信号，上边带 v SSB 上 t 1 V V c 2 cos c t 频域表达式 1 S SSB 上 M c 2 1 下边带 v SSB 下 t V V c cos c t 2 频域表达式 1 S SSB 下 M c 2 SSB 信 号 上 下 边 带 合 起 来 c c c c

数字调制概述

3.4.1数字调制概述 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年代以后才开始的。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。 1．数字调制概述 数字信号的载波调制是信道编码的一部分，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，因此在充分得利用现有资源的前提下，提高传输效率就是通信系统所追求的最重要指标之一。 模拟通信很难控制传输效率，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键控制载波的过程，因此数字信号的调制方式一般均为较简单的键控方式。 常用的数字调制技术有2ASK（Amplitude Shift Keying，幅移键控）、4ASK、8ASK、BIT/SK（Phase Shift Keying，相移键控）、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（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制）技术，目前数字微波中广泛使用的256QAM，其频带利用率可达8bit/s/Hz，8倍于2ASK或BIT/SK。此外，还有可采用减小相位跳变的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。 2．映射 信息与表示、承载它的信号之间存在着对应关系，这种关系称为―映射‖。接收端正是根据事先约定的映射关系从接收信号中提取发射端发送的信息的。信息与信号间的映射方式可以有很多种，不同的通信技术就在于它们所采用的映射方式不同。实际上，数字调制的主要目的在于控制传输效率，不同的数字调制技术正是由其映射方式区分的，其性能也是由映射方式决定的。 一个数字调制过程实际上是由两个独立的步骤实现的：映射和调制，这一点与模拟调制不同。映射将多个二元比特转换为一个多元符号，这种多元符号可以是实数信号（在ASK调制中），也可以是二维的复信号（在PSK和QAM调制中）。例如在QPSK调制的映射中，每两比特被转换为一个四进制的符号，对应着调制信号的4种载波。多元符号的元数就等于调制星座的容量。在这种多到一的转换过程中，实现了频带压缩。 3.4.2 调制方式 数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。所用载波一般是余弦信号，调制信号为数字基带信号。利用基带信号去控制载波的某个参数，就完成了调制。 调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上，即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位

数字调制技术

数字调制技术 一般情况下，信道不能直接传输由信息源产生的原始信号，信息源产生的信号需要变换成适合信号，才能在信道中传输。将信息源产生的信号变换成适合于信道传输的信号的过程称为调制。在调制电路中，调制信号是数字信号，因此这种调制称为数字调制。数字调制是现代通信的重要方法，它与模拟调制相比有许多优点：数字调制具有更好的抗干扰性能、更强的抗信道损耗及更高的安全性。在数字调制中，调制信号可以表示为符号或脉冲的时间序列，其中每个符号可以有m种有限状态，而每个符号又可采用n比特来表示。主要的数字调制方式包括幅移键控（amplitude shift keying，ASK）、频移键控（frequency shift keying，FSK）、相移键控（phase shift keying，PSK）、多电平正交调幅（multi level quadrature amplitude modulation，mQAM）、多相相移键控（multiphase shift keying，mPSK），也包括近期发展起来的网格编码调制（trellis coded modulation，TCM）、残留边带（vestigial sideband，VSB）调制、正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）调制等。 1.幅移键控 幅移键控就是用数字信号控制高频振荡的幅度，可以通过乘法器和开关电路来实现。幅移键控载波在数字信号1或0的控制下通或断。在信号为1的状态下，载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么，在接收端就可以根据载波的有无还原出数字信号1和0。移动通信要求调制方式抗干扰能力强、误码性能好、频谱利用率高。二进制幅移键控的抗干扰能力和抗衰落能力差，误码率高于其他调制方式，因此一般不在移动通信中使用。 2. 频移键控 频移键控或称数字频率控制，是数字通信中较早使用的一种调制方式。频移键控广泛应用于低速数据传输设备中。它的调制方法简单、易于实现，解调不需要回复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落能力强。因此，频移键控成为在模拟电话网上传输数据的低速、低成本异步调制解调器的一种主要调制方式。频移键控是用载波的频率来传送数字消息的，即用所传送的数字消息控制载波的

各种数字调制方法对比

调制是所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。 如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。此目标被称为频谱效率，量度数据在分配的带宽中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹（b/s/Hz）。现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术。 幅移键控（ASK）和频移键控（FSK） 调制正弦无线电载波有三种基本方法：更改振幅、频率或相位。比较先进的方法则通过整合两个或者更多这些方法的变体来提高频谱效率。如今，这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。 图1显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和FM信号。有两种AM信号：开关调制（OOK）和幅移键控（ASK）。在图1a中 ,载波振幅在两个振幅级之间变化，从而产生ASK调制。在图1b中，二进制信号关断和导通载波，从而产生OOK调制。 图1:三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行： 幅移键控（a）、开关键控（b）和频移键控（c）。在载波零交叉点发生二进制状态变化时，这些波形是相 干的。 AM在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。所需的带宽是最高频率含量的两倍，包括二进制脉冲调制信号的谐波。 频移键控（FSK）使载波在两个不同的频率（称为标记频率和空间频率，即fm和fs）之间变换（图1c）。FM会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。产生的带宽是最高调制频率（包含谐波和调制指数）的函数，即： m = Δf（T） Δf是标记频率与空间频率之间的频率偏移，或者： Δf = fs –fm T是数据的时间间隔或者数据速率的倒数（1/bit/s）。

数字微波常用调制技术

数字微波常用调制技术 2002-1-31 吴劲松 摘要：本文简要介绍了数字微波常用调制方式ＰＳＫ和ＱＡＭ的基本原理，提出在频谱利用率要求较高时应采用多相位ＰＳＫ或多电平ＱＡＭ调制方式，并对日常频率指配中对频段、调制方式的选择提出了建议。 一、前言 随着无线电通信事业的飞速发展，频谱资源的日益紧张，如何改进频谱利用技术就成为需要解决的紧迫课题。十几年来，数字调制技术的研究，主要是围绕着充分地节省频谱和高效率地利用可用频带这一中心展开的。前者指的是已调信号频谱占用率问题，后者指的是信道可用频带利用率问题。对于数字微波，要提高信道频带利用率，可通过多电平调制方法解决。如：采用８ＰＳＫ、６４ＱＡＭ等方式。 二、移相键控ＰＳＫ（ｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ） 用基带数字信号控制载波的相位，称为移相键控。在恒参信道条件下，移相键控与移幅键控（ＡＳＫ）和频移键控（ＦＳＫ）相比，具有较高的抗噪声干扰性能，且能有效地利用所给定的信道频带。即使在有多径衰落的信道中也有较好的结果，所以ＰＳＫ是一种较好的调制方式。 数字调相又分为绝对调相和差分调相两种方式。绝对调相利用载波相位（初相）的绝对值来表示基带数字信号。如，用０相位表示基带信号的１码，用π 相位表示基带信号的０码，称作ＰＳＫ；差分调相是利用相邻码元的载波相位的相对变化来表示数字信号，即当数字信号为“１”码时，载波相位移相π（相对于前一码元相位），当数字信号为“０”码时，载波相位不变（相对于前一个码元）。 二相调制ＢＰＳＫ，即用载波的（０，π）两种相位传送二进制的数字（１，０），为了进一步提高传输速率，现代数字微波调相技术中，经常利用载波的一种相位去携带一组二进制信息码，如四相调制（ＱＰＳＫ），载波的四种相位（０，π／２，π，３π／２）对应四种二进制码元的组合（００，０１，１０，１１），在发端一个码元周期内（双比特）传送了２位码，因此其信息传输速率是ＢＰＳ

常见的调制方式

1.常见的调制方式 2.模拟调制系统 幅度调制（线性调制）的原理 幅度调制：用载波信号去控制高频载波的振幅，使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号()t V t v ΩΩΩ=ωcos 载波信号()t V t v c c c ωcos =

调幅波（AM ）信号 ()()[]()()()t KV t KV t V t t K V t t v K V t S c c c c c c c c c a c AM ΩΩΩΩ-+++=+=+=ωωωωωωωωcos 2 1 cos 21cos cos cos 1cos 比例系数--a K ，调幅指数--c a V V K K Ω = 频域表达式 ()()()[]()()[]c c c c AM M M S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=ΩΩΩΩ21 抑制载波双边带（DSB ）调制 DSB 信号 ()()()()ΩΩΩΩΩ-++=*=ωωωωωc c c c c c DSB V KV t V V t V t v t S cos 21 cos 21cos 频域表达式()()()[]c c DSB M M S ωωωωω-++=ΩΩ2 1 单边带（SSB ）调制 SSB 信号，上边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ+=ωωcos 21 上 频域表达式()()c SSB M S ωωω+=Ω2 1 上 下边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ-=ωωcos 21 下 频域表达式()()c SSB M S ωωω-=Ω2 1 下 SSB 信号上下边带合起来()t V V t V V t v c c c c SSB ΩΩΩΩ±=ωωωωsin sin 2 1 cos cos 21合 通过相移法可得SSB 信号 相干解调与包络检波 2.4.1相干解调 相干解调也称同步检波。相干解调器的一半模型，它由相乘法器和LPF 组成

移动通信下的数字调制技术开题报告

西安邮电大学 毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院院(系)信息对抗技术专业12级02班课题名称：移动通信下的数字调制技术的研究 学生姓名：陈小楠学号：03126036 指导教师：刘晓慧 报告日期： 2015年11月4日

1．选题目的（为什么选该课题）： 当今移动通信系统基本采用数字调制技术进行信息传递，相比于传统的模拟调制方式，数字调制具有极大优势。现代移动通信网络要求信息传输效率高精确度好，抗噪性强，数字调制技术相比于模拟调制技术在以上方面有着更好的使用价值，数字调制技术可以将信息进行多重复用，同时增设安全密钥，大大提高信息的安全性。随着调制技术的发展，数字调制应用于移动通信网络的成本也得到大大降低。数字调制技术通常分为线性调制技术和恒包络调制技术两大类。蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。调制是对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合传输的形式的过程。即是把基带信号(信源)转变为一个相对基带信号而言频率非常高的带通信号.带通信号叫做己调信号，而基带信号叫做调制信号。调制可以通过改变调制后载波的幅度，相位或者频率来实现。 信号的调制可分为模拟调制和数字调制。数字调制是指将用离散的数字信号对载波波形的某些参数(如幅度、相位和频率)进行控制，使这些参数随基带信号的变化而变化。与模拟调制相比，数字调制的优点是频谱利用率高、纠错能力强、抗信道干扰失真能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输，以及高效的多址接入和更高的安全保密性等。 2．前期基础（已学课程、掌握的工具，资料积累、软硬件条件等）： 拥有良好的信息对抗技术专业基础，学习了通信原理，信号与系统，移动无线通信原理等课程，对于BPSK，2FSK，2ASK，QPSK,OQPSK,QAM,GSM，频分复用(FDM)时分复用(TDM)码分复用(CDMA)等基础的理论知识有一定的掌握和了解。熟练掌握MATLAB，SIMULINK等通信工具包的使用，将在中国知网，中国文献期刊网查询有关资料及查阅有关图书资料。

常见的调制方式

2.模拟调制系统 幅度调制（线性调制）的原理 幅度调制：用载波信号去控制高频载波的振幅，使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号()t V t v ΩΩΩ=ωcos 载波信号()t V t v c c c ωcos = 调幅波（AM ）信号

()()[]()()()t KV t KV t V t t K V t t v K V t S c c c c c c c c c a c AM ΩΩΩΩ-+++=+=+=ωωωωωωωωcos 2 1 cos 21cos cos cos 1cos 比例系数--a K ，调幅指数--c a V V K K Ω = 频域表达式 ()()()[]()()[]c c c c AM M M S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=ΩΩΩΩ21 抑制载波双边带（DSB ）调制 DSB 信号 ()()()()ΩΩΩΩΩ-++=*=ωωωωωc c c c c c DSB V KV t V V t V t v t S cos 21 cos 21cos 频域表达式()()()[]c c DSB M M S ωωωωω-++=ΩΩ21 单边带（SSB ）调制 SSB 信号，上边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ+=ωωcos 21 上 频域表达式()()c SSB M S ωωω+=Ω2 1 上 下边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ-=ωωcos 21 下 频域表达式()()c SSB M S ωωω-=Ω2 1 下 SSB 信号上下边带合起来()t V V t V V t v c c c c SSB ΩΩΩΩ±=ωωωωsin sin 2 1 cos cos 21合 通过相移法可得SSB 信号 相干解调与包络检波 2.4.1相干解调 相干解调也称同步检波。相干解调器的一半模型，它由相乘法器和LPF 组成 例如：DSB 信号()()t V t v t S c c DSB ωcos *=Ω ()()()()t V t v t V t v t t S c c c c c DSB ωωω2cos 12 1 cos cos 2+==*ΩΩ 2.4.2包络检波 包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。包络检波属于非相

数字通信系统的调制技术 翻译

引言 这个应用笔记介绍了数字解调的概念在如今许多通信系统中的应用。重点放在解释那些设计用来提高系统效率的设备。大多数通信系统涉及到这三个类别之一：带宽效率、电源效率和成本效益。带宽效率定义为一个调制方案将数据投放到有限的带宽上的能力。电源效率定义为通信系统在最低的实际功率下可靠地发送信息的水平。在大多数通信系统中，带宽效率放在很重要的位置上。要优化的参数取决于特定系统的要求，可以在下面两个例子见。 对于地面数字微波无线电的设计者来说，最重要的是优秀的带宽效率同是具有低的比特错误率。他们有足够的电源以供使用不用去担心电源效率。他们并不太关心接受者的费用或者容易程度因为他们不必建立庞大的数量。另一方面，手持蜂窝电话设计人员重视电源效率因为这些手机需要用电池运行。费用也同样放在很重要的位置因为蜂窝手机必须用低费用去吸引更多的消费者。所以，这些通信系统牺牲一些带宽效率去提高电源效率和降低成本。 每当这些关于效率的参数（带宽、电源和成本）其中之一增加的时候，另一个也会随之减少，或者变得更加复杂也可能在不好的环境下不能很好地工作。成本费用是系统中的重中之重。低成本无线电总是被需要的。在过去，通过牺牲电源和带宽效率来减低无线电成本是可能的。而如今情况已经改变了。无线电频谱是非常有价值的，而那些不能很好地运用频谱效率的设备将会没有市场或者在竞争中被

新产品所代替。这些权衡因素必须在数字射频通信系统设计中考虑清楚。 应用笔记介绍： ?用于移动数字调制的原因; ?信息如何调制到同相和正交信号上; ?不同种类的数字调制; ?过滤技术来节省带宽; ?在数字调制信号中的方法; ?复用技术用于共享传输信道; ?数字信道以及接受者如何工作; ?数字射频通信系统的测量; ?重要的数字通信系统的关键规格概述表; ?应用在数字射频系统中的一个术语表 这些概念在任何通信系统的建构中均存在。如果你明白了这些结构，那么你就能够明白现在或者未来的任何通信系统如何工作。 第一章为什们进行数字调制 移动数字调制提供了赋予更多信息的能力，更适合于数字数据服务，更高的数据安全性，更好品质的通信系统以及更快的系统可用性。通信系统的发展有以下几方面限制因素：

数字传输几种常用的调制方式

数字传输几种常用的调制方式 一、残留边带调制（VSB） 残留边带调制VSB是一种幅度调制法（AM），它是在双边带调制的基础上，通过设计适当的输出滤波器，使信号一个边带的频谱成分原则上保留，另一个边带频谱成分只保留小部分（残留）。该调制方法既比双边带调制节省频谱，又比单边带易于解调。 目前，美国ATSC数字电视地面传输采用的就是残留边带调制方式。根据调制电平级数的不同，VSB可分为4-VSB、8-VSB、16-VSB等。其中的数字表示调制电平级数。如8-VSB，表示有8种调制电平，即+7，+5，+3，+1，-1，-3，-5，-7。这样每个调制符号可携带3比特信息。 残留边带调制优点是技术成熟，便于实现，对发射机功放的峰均比要求低；不足的是抗多经和符号间干扰所需的均衡器相当复杂。 由于VSB抗多径，尤其是动态多径的能力差，迄今为止，A TSC只将其用于地面传输的固定接收和部分地区的便携接收。 二、编码正交频分复用调制（COFDM） 正交频分复用是一种多载波调制方式。编码的正交频分复用就是将经过信道编码后的数据符号分别调制到频域上相互正交的大量子载波上，然后将所有调制后信号叠加（复用），形成OFDM时域符号。 由于正交频分复用是采用大量（N个）子载波的并行传输，因此，在相等的传输数据率下，OFDM时域符号长度是单载波符号长度的N倍。这样其抗符号间干扰（ISI）的能力可显著提高，从而减轻对均衡的要求。 由于OFDM符号是大量相互独立信号的叠加，从统计意义上讲，其幅度近似服从高斯分布，这就造成OFDM信号的峰均功率比高。从而提高了对发射机功效线性度的要求，降低了发射机的功率效率。 目前，欧洲数字电视地面传输标准DVB-T中采用的就是COFDM。由于COFDM调制抗动态多径干扰能力强，使得其既可用于地面传输固定接收，而且可以用于便携和移动接收。在我国数字电视地面广播上海试验区，公交920路进行的测试表明，即使在城区多径丰富的地区，接收效果也良好。 三、正交幅度调制（QAM）

湖南大学通信原理期末2011A(答案)3

参 考 答 案 一、填空题(每空2分，共30分) 1. 数字通信系统的有效性可用（传输速率、频带利用率）来衡量，数字通信系统的可靠性可用（差错率或误码率）来衡量 ；模拟通信系统的可靠性可用（接收端解调器输出信噪比）来衡量。 2. 传输多路信号有三种复用方式，分别是 （时分复用）、（频分复用）、码分复用。 3. 对最高频率为f H 的低通模拟信号进行抽样，抽样频率应满足的条件是（大于等于2f H ）。 4. 已知某编码仅有的两个许用码组为()0000、()1111。若用于检错，最多能检出（ 3 ）位错。若用于纠错，最多能纠正（ 1 ）位错码。 5. 基带传输系统中无码间串扰的时域条件是（ 基带传输系统的冲击响应仅在本码元抽样时刻上有最大值，并在其余码元抽样时刻均为零；或h(kTs)=1，k=0；h (kTs)=0，else ） 。 6. 模拟信号数字化过程包括抽样、（ 量化 ）、（ 编码 ）三个步骤。 7. OFDM 的中文名称为（ 正交频分复用 ）。 8. 设某基带传输系统的频带宽度为4KHz ，若采用理想低通传输，则无码间干扰传输的最大可能符号速率为（8K ）波特。若采用滚降因子1=α的升余弦滚降传输系统，则无码间干扰传输的最大可能符号速率为（4K ）波特。若采用第四类部分响应系统传输16进制码元时，其频带利用率为（8）b/s/Hz 。 二．选择题（4×2=8分） 1．在PCM 中，对语声信号采用非均匀量化的理由是（ b ） （a ）小信号出现概率小，大信号出现概率大； （b ）小信号出现概率大，大信号出现概率小； （c ）语声信号均匀分布 （d ）不会引起频谱重叠 2．采用半占空归零波形的AMI 码序列的功率谱密度是（ c ） ()z H f b R -b R b R 2()a ()f P ()z H f b R 2-b R 4() b () f P b R 4-b R 2b R 2- () z H f b R 2-b R 4() f P b R 4-b R 2()z H f b R -b R b R 2()f P b R 2-() c () d 3．某数字调制系统的信号在信道传输中受到均值为零、双边功率谱密度为20N 的加性宽带白高斯噪声的干扰。若给定系统的输入信息速率、给定数字调制信号的平均发送功率，请问下列何种数字调制方式能使误比特率最小并且系统的频带利用率最高。（ c ） （a ）OOK （b ）相位不连续FSK （c ）QPSK （d ）2PSK 4．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为()f H ，若要求以2400波特的速率进行传输，图中何种()f H 满足抽样点无码间干扰的条件？（ d ） () a ()d () z H ()z H f ()f H 11500-1500()z H f 0() f H 1 1500 -15000.5 ()z H f ()f H 13000-3000(c )

各种数字调制方法对比

. 调制是所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。此目标被称为频谱效率，量度数据 ）。现在已现出现了多种用来实现b/s/Hz在分配的带宽中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹（和提高频谱效率的技术。）幅移键控（ASK）和频移键控（FSK 调制正弦无线电载波有三种基本方法：更改振幅、频率或相位。比较先进的方法则通过整合两个或者 更多这些方法的变体来提高频谱效率。如今，这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。信号。有FM显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和图1载波振幅在两个振幅级之间变化，从而1a中 ,AM信号：开关调制（OOK）和幅移键控（ASK）。在图两种 OOK调制。1b产生ASK调制。在图中，二进制信号关 断和导通载波，从而产生 三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行：图1:）。在载波零交叉点发生二进制状态变化时，这些波形是相ca）、开关键控（b）和频移键控（幅移键控（干的。在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。所需的带宽是最高频率含量的 AM 两倍，包括二进制脉冲调制信号的谐波。。）1cfm和fs）之间变换（图（称为标记频率和空间频率，（频移键控FSK）使载波在两个不同的频率即会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。产生的带宽是最高调制频率（包含谐波和调制指数）的函FM 数，即： f（T） m = Δ f是标记频率与空间频率之间的频率偏移，或者：Δfm Δ f = fs – 1/bit/sT 是数据的时间间隔或者数据速率的倒数（）。资料Word

数字调制的系统设计概论

一、设计的目的与要求 数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。通过分析了解数字调制系统的几种基本调制解调方法，Matlab用于仿真，分析和修改，应用图形界面功能GUI能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作，因此采用Matlab对数字系统进行仿真。通过对系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。 二、系统设计思路与原理 1.基础知识 1.1数字调制的意义 数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要部分之一，对它的研究也是有必要的。 1.2 Matlab在通信系统仿真中的应用 Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab具有强大的Simulink 动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab环境下独立使用,也可以配合Simulink使用。另外Matlab的图形界面功能GUI（Graphical User Interface）能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作。因此，Matlab在通信系统仿真中

数字调制技术及其应用

摘要 我们知道，数字化时代音视频是人们用来传递信息、交流感情的主要方式。为了远距离传输这些信号，我们可以借助于无线电波。但利用无线电波通信时，需满足一个基本条件，即：欲发射信号的波长必须与发射天线的几何尺寸相比拟，该信号才能通过天线有效地发射出去。对于频率较低的信号来说，所需的天线尺寸很大，甚至有些不现实。因此，要想把低频率的音视频信号通过天线发射出去，我们可以将信源产生的原始低频率信号经过调制将其组合到更高频率的载波上。 关键字：数字调制，ADSL，GSM手机，DTV

数字调制技术及其应用 0 数字调制技术 数字调制一般指调制信号是数字的，而载波是连续波的调制方式。调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示，使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化，从而就可在载波上进 行调制。 数字幅度调制又称为振幅键控（Amplitude ShiftKeying，ASK），即载波的振幅随着原始数字信号而变化，例如数字信号“1”用有载波输出表示，数字信号“0”用无载波表示，如图1（a）所示。数字频率调制又称为频移键控（Frequency ShiftKeying，FSK），即载波的频率随着原始数字信号而变化，例如数字信号“1”用频率f1 表示，数字信号“0”用频率f2 表示，如图1（b）所示。 数字相位调制又称为相移键控（Phase ShiftKeying，PSK），即载波的初始相位随着原始数字信号而变化，例如数字信号“1”对应于相位180°，数字信号“0”对应于相位0°，如图1（c）所示。 以上我们讨论了数字调制的三种基本方式：数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制。 这三种数字调制方式是数字调制的基础。然而，这三种数字调制方式都存在某些不足，如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足，近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术，以适应各种新的通信系统的要求。这些调制技术的研究，主要是围绕着寻找频带利用率高，同时抗干扰能力强的调制方式而展开的。现代数字调制技术主要有：正交振幅调制（QAM）、四相移键控（QPSK）、正交频分复用调制（OFDM）、高斯滤波最小频移键控（GMSK）、无载波振幅/相位调制（CAP）、离散多音频调制(DMT)、多电平正交幅度调制（MQAM）、多电平残留边带调制（MVSB ）及正交频分复用调制（OFDM）等。 1 数字调制技术的应用 1.1 数字调制技术在ADSL上的应用

调制方式

调制方式 概述 1、ASK--又称幅移键控法 2、PSK--又称相移键控法 3、FSK--又称频移键控法 4、QAM--又称正交幅度调制法 5、MSK--又称最小移频键控法 6、GMSK--又称高斯滤波最小移频键控法 7、OFDM -- 正交频分复用调制 概述 11Mbps DSSS物理层采用补码键控(CCK)调制模式。CCK与现有的IEEE802.11 DSSS具有相同的信道方案，在2.4GHz ISM频段上有三个互不干扰的独立信道，每个信道约占25MHz。因此，CCK具有多信道工作特性。在通信原理中把通信信号按调制方式可分为调频、调相和调幅三种。数字传输的常用调制方式主要分为：正交振幅调制（QAM）：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。键控移相调制（QPSK）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。残留边带调制（VSB）：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。编码正交频分调制（COFDM）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。世广数字卫星广播系统的下行载波的调制技术采用TDM QPSK调制体制。它比编码正交频分多路复用（COFDM）调制技术更适合卫星的大面积覆盖。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) 。l 调制方法：用相乘器实现调制器。l 调制类型：2ASK,MASK。l 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。加宽码元宽度，就会增加信号码元的能量，也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。二进制2ASK与四进制MASK调制性能的比较：在相同的输出功率和信道噪声条件下，MASK的解调性能随信噪比恶化的速度比OOK要迅速得多。这说明MASK应用对SNR的要求比普通OOK要高。在相同的信道传输速率下M电平调制与二电平调制具有相同的信号带宽。即在符号速率相同的情况下，二者具有相同的功率谱。虽然，多电平MASK调制方式是一种高效率的传输方式，但由于它的抗噪声能力较差，尤其是抗衰落的能力不强，因而它一般只适宜在恒参信道下采用。 2、PSK--又称相移键控法 根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。产生PSK 信号的两种方法：1)、调相法：将基带数字信号（双极性）与载波信号直接相乘的方法：2)、选择法：用数字基带信号去对相位相差180度的两个载波进行选择。两个载波相位通常相差180度，此时称为反向键控（PSK）。S PSK =AS DIG (T)COS(W 0 T+O 0 ) 式中：S DIG (T)=1或-1 l 解调方法：只能采用相

数字调制技术之MSK

HEFEI UNIVERSITY 现代数字调制技术之MSK 系别 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成时间

摘要： 最小频移键控（Minimum-Shift Keying，缩写：MSK），是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。类似于偏移四相相移键控（OQPSK），MSK同样将正交路基带信号相对于同相路基带信号延时符号间隔的一半，从而消除了已调信号中180°相位突变的现象。与OQPSK不同的是，MSK采用正弦型脉冲代替了OQPSK基带信号的矩形波形，因此得到恒定包络的调制信号，这有助于减少非线性失真带来的解调问题，可以用于特殊的一些场合。 关键词：MSK 正交性相位连续性调制解调功率谱特性

1、最小频移键控（MSK）的介绍 最小频移键控（Minimum-Shift Keying，缩写：MSK），是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。 OQPSK和π/4-QPSK因为避免了QPSK信号相位突变180度的现象，所以改善了包络起伏，但并没有完全解决这一问题。由于包络起伏的根本原因在于相位的非连续变化，如果使用相位连续变化的调制方式就能从根本上解决包络起伏问题，这种方式称为连续相位调制。 最小频移键控（MSK）是2FSK的改进，它是二进制连续相位频移键控的一种特殊情况。2FSK信号虽然性能优良，易于实现，并得到了广泛的应用，但它还存在一些不足之处。首先，它的频带利用率较低，所占用的频带宽度比2PSK 大；其次，用开关法产生的2FSK信号其相邻码元的载波波形的相位可能不连续，通过带限系统后，会产生影响系统性能的包络起伏。此外，2FSK信号的两种波形不一定保证严格正交，而对于二进制数字调制信号来说，两种信号相互正交将改善系统的误码性能。为了克服上述缺点，对2FSK信号进行改进，提出MSK 调制方式。 MSK称为最小频移键控，有时也称为快速频移键控，所谓最小是指这种调制方式能以最小的调制指数（0.5）获得正交信号；而快速的含义是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且带外频谱分量衰减得比2PSK快。 总结如下： 1.1、FSK的不足之处 （1）频带利用率低，所占频带宽度比2PSK大； （2）存在包络起伏，用开关法产生的2FSK信号其相邻码元的载波波形的相位可能不连续，会出现包络的起伏； （3）FSK信号的两种波形不一定保证严格正交。 1.2 、MSK信号的特点 （1）MSK信号的包络恒定不变； （2）MSK是调制指数为0.5的正交信号，频率偏移等于（±1/4Ts）Hz； （3）MSK波形的相位在码元转换时刻是连续的； （4）MSK波形的附加相位在一个码元持续时间内线性地变化±π/2 。