无线通信调制__第二章

无线通信系统中的调制解调基础（一）：AM和FM作者： Ian PooleAdrio Communications Ltd第一部分解释了调幅（AM）和调频（FM）的基础，并阐述了优点和缺点。

第二部分解析了频移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）。

第三部分讨论扩频通信技术，包括被广泛应用的直接序列扩频通信（DSSS），和正交频分复用（OFDM）射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。

而载波本身并不带有任何信息。

调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。

每种调制方法都有其有缺点。

了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。

复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。

载波无线通信的基础是载波，基本的载波如图3-1所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。

载波信号调幅调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。

最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。

这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。

在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如图3-2，这个被称为幅度调制（AM）。

AM调制AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。

这个信号直接通过放大后输出至扬声器。

该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。

（
（
（（
例：已知基站处天线增益为10dB, 发射功率为10W, 移动台接
路径损耗：表示信号衰减，定义为有效发射功率和接收功（1）远场预测
的天线的远场
S偏振P偏振
上述两种情况下，对于理想导体界面有：
S偏振：反射电场与入射电场大小相等，相位连续。

P偏振：反射电场与入射电场大小相等，相位相差半个波长。

（
不同无线环境下的路径损耗指数：
数正态分布，即
）
参考距离d0、路径损耗指数n和标准方差 ，系统地描述了具有特定距离的位置的路径损耗模型。

该模型可用于无线系统设计和分析过
为 处的接收功率，
为使用路径损耗模型对 的估计值。

那么测量与估计值的均方差之和为 ∑
,使该值最小。

）利用（*）式计算 ： = 10nlog /
=-3n, =-10n, =-14.77n
=6525-2887.8n+327.15n 2
距离处，载波频。

第二章无线通信链路分析2.1系统工程中的系统链路预算通信链路（link）属于系统的哪一部分？链路不仅指发射机与接收机之间的信道或者区域，还包括整个通信路径：从信源开始，通过所有的编码和调制过程，经由发射机和信道，直到包含所有信号处理功能的接收机，最后结束于信宿。

下面介绍链路分析的定义，并解释链路分析在通信系统设计中的作用。

链路分析及其结果即是链路预算（link budget ),包括对接收端获得的有用信号功率、干扰噪声功率的计算和表格化。

链路预算权衡了增益和损耗，概括了发送接收资源、噪声源和信号衰减的详细分配比例，及其对整个链路过程的影响。

一些预算参数是统计性的（比如信号衰落容许值）。

链路预算是一种评价通信系统差错性能的评估（estimation）技术。

差错概率与Eb/No的关系曲线具有“像瀑布一样”的形状。

对于高斯噪声信道的各种调制方式而言，其Eb/No与差错概率相关联。

一旦选定调制方式，给定的差错概率对应着曲线图上的某一点。

换言之，要求的差错性能规定了满足性能要求的接收机所要达到的Eb/No值。

链路分析的主要目的是确定图3.6的实际（actual）系统工作点，并验证该点的差错概率小于或者等于系统的要求。

在通信系统设计时使用的许多说明、分析和制表中，链路预算是一个重要的基本工具，它为系统工程师提供对系统的整体了解。

通过链路预算，人们可以知道整个系统的设计和性能。

例如，链路余量说明系统能充裕地满足需求，还是刚好或根本不能满足需求。

链路分析可以反映系统是否存在硬件限制，以及是否能在链路的其他部分弥补该限制。

链路预算经常作为分析系统权衡、配置变化以及系统细微变化和相关性的参考依据，并且，若将其与其他建模技术结合将有助于预测设备的重量和大小、主要功率要求、技术风险以及系统成本。

链路预算对系统工程师来说至关重要，它代表了系统性能优化的“底线”。

2.2信道信道（channel）是连接发射机和接收机的传播媒介或电磁波通道。

无线通信系统中的调制解调基础（二）：相位调制作者：Ian PooleAdrio Communications Ltd第二部分解释了相移键控（PSK）的多种形式，包括双相相移键控（BPSK），四相相移键控（QPSK），高斯滤波最小相移键控（GMSK），和目前流行的正交幅度调制（QAM）。

第一部分解释了调幅（AM）和调频（FM）技术，并介绍了其优点和缺点。

第三部分将会介绍直接序列扩频（DSSS）技术和正交频分复用（OFDM）调制技术。

调相相位调制是另一种广泛采用的调制技术，特别是在数据传输的应用中。

因为相位和频率是相辅相成的（频变是相变的一种形式），两种调制方法可以用角度调制（angle modulation）来概括。

为了解释调相如何工作，我们首先要对相位做出解释。

一个无线信号包涵了一个正弦信号的载波，幅度从正到负程波浪形变化，一个周期后回到零点，这个同样可以由一个围绕一个零点旋转的一个点来表示，如图3-13所示，相位就是终点到起点的角度。

调相改变了信号的相位，换句话来说，图中绕着原点旋转的点的位置会改变，要实现这个效果既是要在短时间内改变信号的频率。

所以，当进行相位调制的时候会产生频率的改变，反之亦然。

相位和频率是密不可分的，因为相位就是频率的积分，频率调制可以通过简单的CR网络转变成相位调制。

因此，相位调制与频率调制信号的边带、带宽具有异曲同工的效果，我们必须留意这个关系。

相移键控相位调制可以用来传输数据，而相移键控是很常用的。

PSK在带宽利用率上有很多优势，在许多移动电话无线通信的应用中广为采用。

最基本的PSK方法被称作双相相移键控（BPSK），有时也称作反向相位键控(PRK)。

一个数字信号在1和0之间改变（或表述为1和-1），这样形成了相位反转，就是180°的相移，如图3-14。

双相相移键控（BPSK）PSK的一个问题是接收机不能精确的识别传输的信号，来判定是mark（1）还是space （0），即使发射机和接收机的时钟同步也很难实现，因为传输路径会决定接受信号的精确相位。

《移动通信》课程教学大纲移动通信课程教学大纲
第一章：移动通信基础知识
1.1 无线通信基本概念
1.2 移动通信系统发展历程
1.3 移动通信系统架构与组成
1.4 移动通信标准与规范
1.5 移动通信频谱分配与管理
第二章：无线信道与调制技术
2.1 无线信道特点与分类
2.2 移动通信信道传播模型
2.3 调制与解调技术
2.4 近场通信技术
第三章：移动通信系统网络结构
3.1 移动通信系统网络架构
3.2 移动通信系统中的信令与控制
3.3 移动通信系统中的移动性管理第四章：移动通信协议与接口
4.1 GSM协议与接口
4.2 CDMA协议与接口
4.3 LTE协议与接口
4.4 5G协议与接口
第五章：移动通信网络优化与管理5.1 移动通信网络规划与优化
5.2 移动通信网络性能管理
5.3 移动通信网络故障排除与维护第六章：移动通信安全与隐私保护
6.1 移动通信安全机制
6.2 移动通信隐私保护技术
6.3 移动通信法律与政策
附件：
1、移动通信相关术语表
2、移动通信系统架构图
3、移动通信系统频谱分配图
法律名词及注释：
1、通信法：规定了与通信相关的法律法规，包括通信基础设施建设、通信服务管理、通信内容监管等内容。

2、信息安全法：对网络安全、信息处理和传输等方面进行了规范，并对相关的犯罪行为提出了相应的处罚和制裁。

3、隐私保护法：保护个人和组织的隐私权利，规定了个人信息的收集、存储、使用和披露等方面的限制和要求。

无线通信中的调制解调技术在现代社会中，无线通信已经成为人们生活中必不可少的一部分，无论是手机通话、无线网络还是无线电广播，都离不开调制解调技术。

调制解调技术主要用于将数字信号转换为模拟信号，以便在空中传输，本文将探讨无线通信中的调制解调技术的原理、应用和未来发展趋势。

一、调制解调技术的原理在无线通信中，调制解调技术是将数字信号转换为模拟信号的关键步骤。

调制是指将数字信号转换为模拟信号，使其能够在无线信道中传输。

解调则是将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和解码。

调制解调技术的原理主要包括以下几个方面：1. 频移键控（FSK）调制解调技术：FSK调制是通过改变信号的频率来表示数字信息。

当输入的数字为0时，发送信号的频率为f1；当输入的数字为1时，发送信号的频率为f2。

解调则是通过检测信号的频率来恢复原始数字信号。

2. 相位键控（PSK）调制解调技术：PSK调制是通过改变信号的相位来表示数字信息。

当输入的数字为0时，发送信号的相位为θ1；当输入的数字为1时，发送信号的相位为θ2。

解调则是通过检测信号的相位来恢复原始数字信号。

3. 正交频分复用（OFDM）调制解调技术：OFDM调制是将信号分为多个子载波进行调制，以提高系统的传输速率和频谱利用效率。

解调则是对接收到的子载波进行解调和合并，以获取原始数字信号。

二、调制解调技术的应用调制解调技术在无线通信领域有着广泛的应用，包括手机通信、卫星通信、无线电广播等。

1. 手机通信：在手机通信中，调制解调技术被用于将语音和数据信号转换为无线信号进行传输。

手机通过调制将数字信号转换为模拟信号，发送到接收端；接收端通过解调将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和解码。

调制解调技术的高效性和可靠性使得手机通信成为现代人们最重要的通信方式之一。

2. 卫星通信：卫星通信是指通过卫星进行远距离的通信传输。

调制解调技术在卫星通信中起到了关键作用，它能将输入的数字信号转换为适合在空中传输的模拟信号。

无线通信中的调制与解调方法无线通信是指通过无线电波或其他电磁波进行信息传输的通信方式。

在无线通信中，调制和解调是最基本的信号处理方法，用于将信号转换为适合无线传输的形式。

本文将详细介绍无线通信中的调制与解调方法，并分步解析。

一、调制方法调制是将信息信号注入到载波信号中的过程，主要有以下几种调制方法：1. AM调制（Amplitude Modulation）AM调制是通过改变载波信号的幅度来传输信息的一种调制方法。

它的过程包括：调制信号经过调制器调制后与载波信号相乘，形成带有调制信号的调制波。

调制波的幅度随着调制信号的变化而变化，解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。

2. FM调制（Frequency Modulation）FM调制是通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方法。

它的过程包括：调制信号经过调制器调制后控制载波信号的频率变化，形成带有调制信号的调制波。

调制波的频率随着调制信号的变化而变化，解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。

3. PM调制（Phase Modulation）PM调制是通过改变载波信号的相位来传输信息的一种调制方法。

它的过程包括：调制信号经过调制器调制后控制载波信号的相位变化，形成带有调制信号的调制波。

调制波的相位随着调制信号的变化而变化，解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。

二、解调方法解调是将调制后的信号还原成原始信号的过程，主要有以下几种解调方法：1. AM解调（Amplitude Demodulation）AM解调是从调制波中还原出原始调制信号的一种解调方法。

它的过程包括：将调制波通过一个带通滤波器，滤除掉不必要的频率成分，得到基带信号，再经过放大器放大，即可得到原始的调制信号。

2. FM解调（Frequency Demodulation）FM解调是从调制波中还原出原始调制信号的一种解调方法。

它的过程包括：将调制波通过一个频率鉴别器，将频率变化转换成幅度变化，然后通过一个低通滤波器滤除高频噪声，得到原始的调制信号。

无线通信中常用的调制方式无线通信是指通过无线电波或其他电磁波进行信息传输的技术。

在无线通信中，调制是将要传输的信息信号转换为适合无线传输的高频信号的过程。

调制方式的选择直接影响到无线通信系统的性能和效率。

下面将介绍几种常用的调制方式。

1. 幅度调制（AM）幅度调制是一种简单且常用的调制方式。

它通过改变载波的振幅来传输信息信号。

在AM调制中，信息信号的幅度变化会导致载波的振幅相应地变化。

接收端通过解调器将接收到的信号恢复为原始的信息信号。

幅度调制适用于带宽要求较低的应用，如调幅广播。

2. 频率调制（FM）频率调制是另一种常见的调制方式。

它通过改变载波的频率来传输信息信号。

在FM调制中，信息信号的变化会导致载波频率的相应变化。

接收端通过解调器将接收到的信号还原为原始的信息信号。

频率调制适用于对抗干扰能力较强的应用，如调频广播和无线电通信。

3. 相位调制（PM）相位调制是一种将信息信号的相位变化转换为载波相位变化的调制方式。

相位调制可以分为二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）等多种形式。

相位调制适用于对抗多径传播和频率选择性衰落的应用，如卫星通信和移动通信。

4. 正交频分复用（OFDM）正交频分复用是一种多载波调制技术。

它将高速数据流分成多个低速子流，并分配到不同的子载波上进行传输。

OFDM技术具有抗多径传播和抗频率选择性衰落的特点，适用于高速数据传输，如无线局域网和数字电视广播。

5. 正交振幅调制（QAM）正交振幅调制是一种将信息信号的振幅和相位变化转换为载波的振幅和相位变化的调制方式。

QAM技术在信号中同时传输两个参数，可以提高频谱利用率，适用于高速数据传输，如数字电视和宽带接入。

6. 直接序列扩频（DSSS）直接序列扩频是一种将信息信号通过乘以一个宽带的扩频码来实现的调制方式。

DSSS技术在信号中引入噪声样本，可以提高抗干扰能力和保护数据隐私，适用于无线局域网和蓝牙通信。

总结起来，无线通信中常用的调制方式包括幅度调制、频率调制、相位调制、正交频分复用、正交振幅调制和直接序列扩频。

第三章 MF/HF单边带通信设备第一节电波与天线的基本知识GMDSS系统中，无论是地面系统还是空间系统，都属于无线电通信系统，任何无线电通信系统都包括发射端、接收端、传输信道三全环节，其中无线电波的传播对通信质量有重大的影响，作为通信人员首先应了解无线电波的传播规律。

一、无线电波的基本概念1、无线电波的产生与传播无线电波实质上就是一种电磁波：频率10Hz~1023Hz2、波长、速度、频率的关系λf=c3、无线电波的波段划分二、无线电波的传播途径及其特点1、地波传播沿地表面绕射传播的波：传播距离与频率有关，波长越长，距离越远与地表导电性有关稳定性好，基本不受气候条件影响2、空间传播在地表面上空至少一个波长以上的空间传播3、电离层传播（天线）通过电离层传播：不稳定，有衰落现象；存在盲区（寂静区）三、常用船舶天线1、天线基本理论（1）天线的方向性（2）天线的效率（3）天线的辐射电阻（4）天线的电流分布2、船舶常用天线介绍（1）T型（2）倒L型（3）直立桅杆式天线（4）鞭状天线第三章MF/HF单边带通信设备一、MF/HF单边带通信设备概述GMDSS系统是原有遇险系统的自然发展，是在原有的MF/HF/VHF通信系统进行改造而形成的，在GMDSS系统中，MF/HF不仅要完成无线电话业务，而且还要完成遇险报警，搜救协调通信，搜救现场通信及日常通信，为了保证GMDSS地面通信系统各种功能的实现。

对MF/HF设备提出新的要求：1、设备应形成组合式结构2、设备应有一个合理的操作程序，最重要的是：自动报警；自动值守；自动通信；技术上收发信机能遥控；有频率扫描及频率预置功能，能自动调谐。

3、开机1分钟就能工作，频率转换时间不超过15S4、可靠性高，能连续工作24小时5、发射类型增加了J2B或F1B发射种类：由三个符号组成的第一个符号：主载波调制的种类例：J：单边带抑制载波；第二个符号：调制载波的信号性质“1”：无调制副载波长包含数字信息的单信道“2”、有调调制副载波长包含数字信息的单信道“3”、包含有模拟信息的单信道第三个符号：表示所发射的信息种类B：自动接收电报E：电话C：传真二、通信的一般概念信息源——发射设备——信道——接收设备——接收终端三、单边带信号的特点1、调幅波ωc ωc+ Ωωc- Ω讨论：信息包含在两个边带中包含信息部分和不含信息部分的比例B=2Ω调幅波的包络与调制信号的波形完全一样结论：为了减小功率浪费，只用单边带，就能满足通信的整个过程。

无线通信与调制技术无线通信技术已经在现代社会中扮演着重要的角色，它在我们日常生活中的应用越来越广泛。

而无线通信的实现离不开调制技术的支持。

本文将探讨无线通信技术的基本原理和常见的调制技术。

一、无线通信技术的基本原理无线通信技术是指通过无线电波或者红外线等无线介质传输信息的一种通信技术。

它与有线通信相比，无需使用物理线路进行连接，因此更加灵活和便捷。

无线通信技术主要依靠两个基本原理：无线电波传播和无线电波调制。

无线电波传播是指无线电波通过空气传播到接收端的过程。

无线电波是一种电磁波，它由电场和磁场交替变化而产生。

在传输过程中，无线电波会遇到一些干扰和损耗，如多径效应和衰落等。

无线电波调制是指将要传输的信息信号转换成适合无线传输的调制信号的过程。

调制信号是通过改变无线电波的某些特性（如频率、幅度或相位）来携带信息的信号。

常见的调制方式有频率调制、幅度调制和相位调制。

二、常见的调制技术1. 频率调制（FM）频率调制是指通过改变信号频率的调制方法。

在频率调制中，要传输的信息会改变载波信号的频率。

频率调制通常用于广播和音乐传输等领域。

2. 幅度调制（AM）幅度调制是指通过改变信号的幅度的调制方法。

在幅度调制中，信号的振幅会随着要传输的信息而变化。

幅度调制常用于无线电广播和无线电通信等领域。

3. 相位调制（PM）相位调制是指通过改变信号的相位的调制方法。

在相位调制中，信号的相位会根据要传输的信息而改变。

相位调制常用于无线电通信和数据传输等领域。

除了以上几种常见的调制技术，还有许多其他调制技术，如正交调频（OFDM）和正交振幅调制（QAM）等。

这些调制技术在不同的应用场景中具有不同的优势。

三、无线通信技术的应用无线通信技术在现代社会中有广泛的应用。

以下是几个常见的无线通信应用领域：1. 移动通信移动通信是指通过无线通信技术实现移动设备之间的通信。

它包括手机通信、无线局域网（WLAN）和移动卫星通信等。

移动通信技术已经成为现代人生活的必需品。

5G无线通信中的信号传输与调制技术优化第一章：引言随着移动通信技术的发展和人们对网络需求的不断增长，无线通信已成为现代社会中不可或缺的一部分。

5G作为当前最新一代的无线通信技术，具有更高的传输速度、更低的延迟和更大的容量。

在5G无线通信中，信号传输与调制技术的优化至关重要，可以对网络性能和系统效率产生巨大影响。

本文将围绕5G无线通信中的信号传输与调制技术优化展开讨论。

第二章：5G无线通信的概述首先，本章将简要介绍5G无线通信的概念和特点。

5G无线通信相较于4G有着更高的带宽、更低的时延、更大的连接密度和更好的可靠性，可以支持物联网、虚拟现实、智能交通等多样化的应用场景。

然而，高速率和大容量的数据传输仍然是5G系统的关键特征。

因此，信号传输与调制技术的优化对于5G无线通信的成功实现至关重要。

第三章：信号传输技术的优化本章将详细介绍5G无线通信中信号传输技术的优化。

首先，对于5G系统而言，多天线天线技术被广泛应用以提高信号传输的可靠性和数据传输速率。

通过利用天线阵列的波束赋形技术，可以实现空间域多路复用和波束跟踪，从而提高信道容量和系统性能。

此外，自适应编码调制（ACM）技术可以根据信道质量和传输要求动态地选择最佳调制方式，以提供最高的传输速率和可靠性。

第四章：调制技术的优化本章将详细介绍5G无线通信中调制技术的优化。

高效的调制技术对于提高信号传输的效率和可靠性至关重要。

在5G系统中，正交频分多路复用（OFDM）被广泛使用，其通过将数据流划分为多个低速率的子载波并进行并行传输，以增加频谱利用率和系统容量。

另外，多进制正交振幅调制（M-QAM）和多进制正交相移键控（M-PSK）等调制技术也被广泛应用于5G系统中，以提供更高的传输速率和可靠性。

第五章：信号传输与调制技术的联合优化本章将探讨信号传输与调制技术在5G无线通信中的联合优化。

信号传输与调制技术之间的相互影响可以通过联合优化来达到更好的效果。

例如，在设计调制方案时，可以根据信道质量和传输要求动态选择子载波数量、调制方式和编码方式，以实现最佳的性能和能量效率。