通信行业-现代数字调制技术
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第七章 现代数字调制技术7.1 恒定包络调制方式7.1.1 最小频移键控(MSK)MSK 是一种特殊的2FSK 信号。
2FSK 信号通常是由两个独立的振荡源产生的,一般说来在频率转换处相位不连续,因此,会造成功率谱产生很大的旁瓣分量,若通过带限系统后会产生信号包络的起伏变化。
为了克服以上缺点,需控制在频率转换处相位变化是连续性的,这种形式的数字频率调制称为相位连续的频移键控(CPFSK),MSK 属于CPFSK ,但因其调制指数最小,在每个码元持续时间T S 内,频移恰好引起π/2相移变化,所以称这种调制方式为最小频移键控MSK 。
(a)+-- +++(b) (c)图7.1-1 MSK 信号的频率间隔与波形7.1.2 高斯最小频移键控(GMSK)为了获得窄带输出信号的频谱,预调滤波器必须满足以下条件:(1)带宽窄,且应具有良好的截止特性。
(2)为防止FM 调制器的瞬时频偏过大,滤波器应具有较低的过冲脉冲响应。
(3)为便于进行相干解调,要求保持滤波器输出脉冲面积不变。
187由图7.1-8可见,g(t)的波形随B b 的减小而越来越宽,同时幅度也越来越小。
可见带宽越窄,输出响应被展得越宽。
这样,一个宽度等于T s 的输入脉冲,其输出将影响前后各一个码元的响应;同样,它也要受到前后两个相邻码元的影响。
也就是说,输入原始数据在通过高斯型滤波器之后,已不可避免地引入码间串扰,如图7.1-9所示。
s s s s图7.1-8 高斯滤波器的输出响应 图7.1-9 高斯滤波器输出响应的码间串扰7.1.3 正弦频移键控 (SFSK)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 归一化频率:(f -f c )T b 功率密度谱()图7.1-11 GMSK 的功能谱密度 为了减少带外幅射,提高频带利用率,应使这些尖角变平滑。
SFSK 就是针对此问题提出的一种调制方式。
SFSK 的提出是为了改进MSK 频谱特性。
它从平滑MSK 的相位路径出发,将MSK 在一个码元线性变化内的相位特性,改造成在线性特性上迭加一个正弦波的特性。
数字调制技术在通信中的作用1.引言数字调制技术是现代通信领域中至关重要的技术之一。
数字调制技术通过将数字信号与载波合成为高频信号进行传输,实现了通信效率的大幅度提升。
本文将从数字调制技术的定义、原理以及应用三个方面,全面介绍数字调制技术在通信中的作用。
2.数字调制技术的定义数字调制(Digital Modulation)技术是指通过将数字信号按照一定的规律转换成为模拟信号(载波信号),然后在模拟信号上进行调制,以便在传输过程中保证数据传输的可靠性、迅速性、高效性和稳定性。
3.数字调制技术的原理数字调制技术依靠上述所述的载波信号在数字信号上进行调制,具体原理如下:3.1载波信号为了能够传输高频信号,数字调制技术在传输中必须涉及到载波信号。
载波信号是一种正弦波信号,通常的频率范围为几千赫兹到几千兆赫兹之间。
3.2数字信号传统的数字信号分为脉冲和非脉冲两种,但是在数字调制技术中,常常使用数字化的“0”和“1”代替脉冲和非脉冲,因为“0”和“1”的数字化性质使得传输信号更加稳定。
3.3调制方式数字调制技术中的调制方式根据不同的用途和需求,通常有不同的选择,通用的调制方式有以下三种:3.3.1频移键控(FSK)在FSK中,表示“0”和“1”的两个数字,分别对应两个不同的载波频率,通过这种方法,就可以同时传输两个不同的数字。
3.3.2相位键控(PSK)在PSK中,表示“0”和“1”的两个数字,分别对应两个不同的载波相位,通过这种方法,就可以传输一个数字。
3.3.3振幅键控(ASK)在ASK中,表示“0”和“1”的两个数字,分别对应两个不同的载波幅度,通过这种方法,就可以传输一个数字。
4.数字调制技术的应用数字调制技术广泛应用于现代通信的各个领域,以下将从数字电视、数字音频、数字移动通信、卫星通信四个方面来介绍。
4.1数字电视数字电视的主要特点是大容量、高清晰度、高保真性。
虽然传输中需要的带宽更大,但是通过数字调制技术的高效率传输,数字电视信号依然可以在非常短的时间内传输到用户的家中。
数字调制技术总结_技术季度总结
数字调制技术是一种将数字信号转化为模拟信号,并在传输过程中进行调制的技术。
它在信息传输领域起着重要的作用,常用于数字通信、无线通信以及网络传输中。
数字调制技术的主要作用是将数字信号转化为模拟信号,以便在传输过程中进行传输和接收。
数字信号可以是二进制信号或多进制信号,通过调制的方式将其转为模拟信号,使其能够在传输介质中传输。
数字调制技术的主要目的是提高信号传输的效率和可靠性。
数字调制技术可以分为多种类型,其中常用的有幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)以及正交调制等。
这些调制技术各有特点,适用于不同的应用场景。
AM调制适用于电视和广播中音频信号的传输,FM调制适用于无线通信中音频信号的传输,而正交调制适用于数字通信中复杂信号的传输。
数字调制技术的优点在于其能够对信号进行压缩和恢复,以提高信号的传输效率。
数字调制技术还能够实现信号的多路复用,即将多个信号合并到一个传输介质中进行传输,以提高传输的带宽利用率。
数字调制技术还具有抗干扰能力强、传输质量稳定等特点。
数字调制技术也存在一些局限性。
数字调制技术需要占用一定的带宽和能量,使得传输的效率相对较低。
数字调制技术对传输介质的要求较高,对传输距离较远的信号传输能力相对较弱。
第9章现代数字调制技术对数字调制技术的设计和改进,一般主要在以下几个方面:(1)在现有的带宽内,尽可能提高传输信息的速率,即提高频带利用率。
(2)压缩信号功率谱主瓣的宽度。
数字信号很多具有无限的带宽,实际传输中只能对其进行带限,即保留信号功率谱的主瓣。
压缩主瓣宽度能压缩信号占用带宽,同样也能提高频带利用率。
(3)提高功率谱集中程度,抑制旁瓣功率,减少带外辐射。
即尽可能使信号功率谱集中在主瓣中,减少相互之间的频带干扰。
(4)抗多径效应,抗码间串扰,提高纠错能力等。
多经效应指的是信号在传输过程中,通过了两条或更多的信道达到接收方(典型的,例如移动通信中无线电波的多点反射),这样接收方收到的信号实际上是经过多条路径传输来的信号的叠加。
由于多条信道之间在距离、信道频率特性、衰减以及移动速度等方面存在的差别,造成多径信号各分量到达接收方时间和幅度、相位等都不同,由此造成了信号在时域上展宽、在频域上产生多普勒频移等失真。
(5)综合考虑系统的复杂程度、实现难度和成本等。
9.1 偏移四相相移键控9.1.1 QPSK信号的缺点理想方波信号带宽无限,带限信号引起包络起伏;当信号发生相位跳变时,会造成包络起伏;QPSK的相位星座存在180度的跳变,造成零包络。
QPSK信号的星座图滤波引起的包络起伏相位跳变9.1.2 偏移四相相移键控(OQPSK)的特点恒包络数字调制技术又称交错正交相移键控,参差四相相移键控,双二相相移键控。
用两路二进制信号合成一路四相信号,两路基带信号错开半个码元周期,其表达式为因为码元周期,故而不会出现“对角线”的跳变,而是沿着四边变化,从而抑止了零包络现象。
OQPSK的星座图和相位变化OQPSK的调制和解调电路9.2 π/4 四相相移键控9.2.1 π/4 四相相移键控的概念和表达式π/4 四相相移键控在QPSK基础上发展而来。
轮流采用两组,每组四个相位来表示四个码元值。
两组相位彼此之间错开45 °。
移动通信中的数字调制技术调制技术IS-95 CDMA系统中的QPSK调制技术摘要:在移动通信中,为了实现数据高速、有效便捷的传输,常采用一种技术——调制。
蜂窝移动通信中采用了众多的数字调制技术,在不同的蜂窝半径和应用环境下,移动信道将呈现不同的衰落特性。
作为IS-95 CDMA系统使用的QPSK调制技术,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。
关键词:调制;蜂窝移动通信系统;线性调制;QPSK调制1引言1.1调制的概念将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程。
其简单模型可以表示为:图1:调制模型1.2调制的作用①提高传输性能。
低频信号如话音,直接传输时损耗比较大,不适宜长距离传输,通过调制能有效的解决传输问题。
②容易辐射。
对于一些无线通信往往要求天线的尺寸和发射信号的波长在同一数量级,天线的长度为1/4波长,如果将基带信号直接通过天线发射,那么天线的长度将是几十至几百公里的数量级,这是不现实的。
③实现多路复用。
调制技术反映到频域上就是频带的搬移,通过调制将基带信号搬移到合适的位置,那么在一个较宽的信道中就可以同时传输多路信号,习惯上称为FDM。
④提高系统的性能。
例如抗干扰能力,不同的调制方式具有不同的抗噪声能力,FM对信噪比的改善就比较大。
1.3调制的分类调制是基带信号加到载波上的过程,而基带信号m(t)可以是模拟信号也可以是数字信号,而载波c(t)可以是连续波(通常称为正弦波),也可以是脉冲波形。
当c(t)为正弦波时,m(t)可以改变其幅度、频率或相位中的某一个或两个参数。
这样组合起来就会形成多种调制方式。
现归纳如下:图2:调制类型2 蜂窝移动通信系统中的调制技术图3:蜂窝移动通信中的调制技术2.1移动通信对数字调制技术的要求2.1.1数字调制的性能指标数字调制的性能指标通常通过功率有效性p η(Power Efficiency )和带宽有效性B η(Spectral Efficiency)来反映。
数字调制识别的关键技术与发展趋势数字调制识别是一种重要的信号处理技术,它可以对数字信号进行解调和识别,从而实现对通信信号的分析和监测。
数字调制识别技术的发展对于现代通信系统的设计和优化具有重要的意义,因此在未来的发展中,数字调制识别技术将会得到更加广泛的应用和发展。
数字调制识别的关键技术主要包括信号采样、信号预处理、特征提取和分类识别等方面。
其中,信号采样是数字调制识别的基础,它决定了数字信号的采样率和精度,从而影响了数字调制识别的准确性和可靠性。
信号预处理主要是对数字信号进行滤波、降噪和增强等处理,以提高数字调制识别的信噪比和抗干扰能力。
特征提取是数字调制识别的核心技术,它通过对数字信号的频域、时域和幅度等特征进行提取和分析,从而实现对数字调制方式的识别和分类。
分类识别是数字调制识别的最终目标,它通过对数字信号的特征进行分类和判别,从而实现对数字调制方式的准确识别和判别。
数字调制识别技术的发展趋势主要包括以下几个方面:一是数字调制识别技术将会向着高精度、高速度和高可靠性的方向发展。
随着通信技术的不断发展和应用,数字调制信号的复杂度和多样性将会不断增加,因此数字调制识别技术需要具备更高的精度和速度,以应对不断变化的通信环境和信号特征。
二是数字调制识别技术将会向着智能化和自适应化的方向发展。
随着人工智能和机器学习技术的不断发展和应用,数字调制识别技术将会更加智能化和自适应化,能够自动学习和适应不同的通信环境和信号特征,从而实现更加准确和可靠的数字调制识别。
三是数字调制识别技术将会向着多模式和多任务的方向发展。
随着通信系统的不断发展和应用,数字调制信号的多样性和复杂度将会不断增加,因此数字调制识别技术需要具备多模式和多任务的能力,能够同时识别和分类多种数字调制信号,从而实现更加全面和细致的数字调制识别。
总之,数字调制识别技术是一种重要的信号处理技术,它对于现代通信系统的设计和优化具有重要的意义。
在未来的发展中,数字调制识别技术将会得到更加广泛的应用和发展,同时也需要不断地提高精度、速度和可靠性,实现智能化、自适应化、多模式和多任务的数字调制识别。
通信系统中的编码与调制技术随着现代通信技术的发展,编码与调制技术在通信系统中扮演着至关重要的角色。
编码与调制技术通过将信息转换为电信号的形式,实现信号的传输和解码,以保证信息的可靠传输和准确接收。
本文将详细介绍通信系统中的编码与调制技术。
一、编码技术编码技术是将信息转换为电信号的过程,其中最常用的编码技术是数字编码和模拟编码。
1. 数字编码数字编码是将离散的数字信号转换为连续的电信号。
在数字通信中,我们常用的数字编码方式包括二进制编码、八进制编码和十六进制编码等。
例如,将0和1两个数字转换为电压水平高低分别代表0和1,这就是二进制编码。
数字编码的优点是抗干扰性强、传输效率高,广泛应用于现代通信系统中。
2. 模拟编码模拟编码是将连续的模拟信号转换为电信号,常用的编码方式有频移键控、振幅调制和相位调制等。
频移键控是通过改变信号的频率来表示不同的信息,其中最常用的是频移键控调制(FSK)。
振幅调制是通过改变信号的振幅来表示不同的信息,常用的是调幅(AM)和双边带调幅(DSB-AM)。
相位调制是通过改变信号的相位来表示不同的信息,常用的是调相(PM)和频率调制(FM)。
二、调制技术调制技术是将编码后的信号转换为传输信号的过程,采用不同的调制技术可以提高信号的传输效率和抗干扰性。
1. 幅度调制(AM)幅度调制通过改变信号的振幅来进行调制,其中最常用的是调幅(AM)技术。
AM技术通过改变信号的振幅来调制载波信号,使得载波的振幅随着信号的变化而变化,从而传输信号。
AM技术简单易用,但其抗干扰性较差。
2. 频率调制(FM)频率调制通过改变信号的频率来进行调制,其中最常用的是频率调制(FM)技术。
FM技术通过改变载波信号的频率来表示不同的信息,频率越高表示信号的幅度越大,从而传输信号。
FM技术具有较好的抗干扰性能,广泛应用于广播和无线电通信领域。
3. 相位调制(PM)相位调制通过改变信号的相位来进行调制,其中最常用的是调相(PM)技术。
通信电子中的数字解调技术应用数字解调技术是通信电子领域中的一项重要技术,它主要用于数字信号在传输过程中的解调和恢复。
数字解调技术的广泛应用促进了通信电子技术的发展,使得数字信号传输更加高效和稳定。
下面将详细介绍数字解调技术的应用。
一、数字解调技术在数字通信中的应用随着信息技术的高速发展,数字通信已经成为了现代通信技术的重要组成部分。
数字通信的高速和稳定需要先进的技术支持,其中数字解调技术就是不可或缺的一部分。
数字解调技术主要用于解决数字通信信号在通信链路传输过程中所产生的变形、失真和干扰等问题,保证了数字信号的稳定传输。
数字解调技术能够对数字信号的频谱分布、幅度、相位、调制方式等进行精确检测和识别,并能够快速恢复原信号。
此外,数字解调技术还可以实现数字信号的码分复用、解码等操作,从而提高数字通信的传输速率和信号质量。
二、数字解调技术在音频处理中的应用数字解调技术不仅局限于数字通信领域,在音频处理领域也有着重要的应用。
数字解调技术能够对音频信号进行解码、修复和格式转换等操作,从而提高音频信号的质量和可用性。
数字解调技术在音频处理中的应用主要包括以下方面:1.数字音频解码。
数字音频的编码格式多种多样,数字解调技术可以对其进行解码,实现音频格式的转换和高质量的播放。
2.音频处理和增强。
数字解调技术可以对音频信号进行滤波、降噪、增益控制等操作,改善音频信号的声音质量。
3.音频信号的重构和恢复。
数字解调技术可以对失真、噪声等因素对音频信号造成的损失进行恢复,提高音频信号的可用性。
三、数字解调技术在电视广播中的应用数字解调技术在电视广播中的应用也是十分广泛的。
数字解调技术可以对电视信号进行解码、降噪、去虚假颜色等操作,提高电视频道的观看质量。
此外,数字解调技术还可以实现数据信号的传输和播放,为电视商业广告的投放提供了方便。
数字解调技术在电视广播中的应用还包括:1.数字电视信号的解码。
数字电视信号的格式复杂多变,数字解调技术可以进行对应的解码操作,使电视信号能够正常播放。