知识点5-1 幅度键控.

《现代通信技术》课程自学要点（20831、20832）课程学习应达到目标：1）通信的基本概念2）了解掌握常用的通信技术：模拟通信技术（频分、波段、变频调制），数字通信处理技术（信源编码、数字传输中复分接、信道编码、基带处理、调制解调等）。

3)了解通信系统、通信网的构成。

补充内容（不作要求）：认识移动通信，卫星、光纤、无线接入（如ADSL）等系统。

- 1 -第一章概述本章主要内容*绪论通信发展现状*通信信号*通信系统、通信网1.1绪论1.1.1认识通信在人类的生产和社会生活中离不开信息的交流与传递。

传递信息的过程就是通信。

那么通信的目的就是把信息从一地传向另一地。

通信技术的发展就是研究如何经济有效的把更多的信息通过电信号准确、迅速的传送到目的地。

1.1.2 通信的发展与现状1.1.3通信系统与通信网1）模拟通信系统广播电视还是模拟体制。

2）数字通信系统抗干扰能力强。

容易实现高质量的远距离通信。

便于实现综合业务数字网（ISDN）。

便于加密。

易于集成化、智能化。

3）综合业务数字网（ISDN）。

- 2 -1.2信号现代通信信号：电信号，光信号。

光电信号特性：光电转换。

电信号特性：时间特性和频率特性。

常用的信号归类方法：1.2.1连续信号与离散信号*连续信号连续信号又称为模拟信号。

例如：正弦信号、视频、音频、（温度、湿度）传感信号*离散信号例如：对模拟信号抽样的信号。

*数字信号量化。

1.2.2确定信号与随机信号确定信号可以用时间t函数来确切描述的信号。

即在每一个确定的时间都有确定的值。

信号在发送时都是确定的：通信调制信号，雷达探测信号。

但收到的信号则是不确定的信号，即随机信号。

这是由于传输信道的不确定性造成的。

信道传输中，存在衰落、干扰、反射、噪声叠加、器件非线性。

通信的接收就变成从随机信号中恢复出发送的确定信号。

1.2.3周期信号与非周期信号所谓周期信号就是随时间延续不断重复某一变化- 3 -规律的信号用表达式，满足f(t)=f（t+mT）m=…-1 0 1 2 …T就是变化最小周期。

幅度调制原理
幅度调制（Amplitude Modulation）是一种调制方式，用于在载波信号中传输基带信号。

在幅度调制中，基带信号的幅度变化与载波信号的幅度相关。

具体而言，基带信号的波形被载波信号的幅度调制，形成一个新的调制信号，即幅度调制信号。

幅度调制的原理可以通过以下步骤来说明：
1. 载波信号生成：首先生成一个高频的载波信号，该载波信号的频率通常远高于基带信号的频率。

2. 基带信号生成：接下来生成一个描述所需信息的基带信号。

基带信号可以是任何频率范围内的模拟信号，如声音信号。

3. 调制信号生成：将基带信号的幅度与载波信号的幅度进行调制。

调制的过程中，基带信号的幅度变化会导致载波信号的幅度相应变化，形成一个新的信号，即幅度调制信号。

4. 信号传输：幅度调制信号通过无线电或其他媒介传输。

在传输过程中，幅度调制信号的幅度会随着传输介质的特性而有所改变。

5. 解调过程：在接收端，通过解调技术恢复幅度调制信号中的基带信息。

解调过程与调制过程相反，逐步将幅度调制信号的幅度还原为基带信号的幅度。

通过这样的步骤，幅度调制实现了对基带信号的传输。

幅度调
制的优点包括简单、成本低廉、适用于长距离传输等。

然而，幅度调制也存在一些缺点，如易受到噪声和干扰的影响，信号传输效率较低等。

因此，在实际应用中，人们常常会选择其他更先进的调制方式，如频率调制（频移键控）和相位调制（调幅键控）等。

幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.实验四。

振幅移位键控、频率移位键控、相移键控调制和解调实验一、实验目的1。

掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。

掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。

掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。

掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。

观察绝对代码和相对代码2的波形。

观察2ASK和2FSK信号3的波形。

观察2ASK和2FSK信号4的频谱。

观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。

观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线4.实验原理当调制信号是二进制序列时，数字波段调制称为二进制数字调制。

由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数，当这三个参数分别被二进制信号调制时，形成三个基本的数字带调制信号，即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)，而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。

1.2 ASK调制原理。

在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。

这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。

2 2ASK 信号的典型时域波形如图15-一、实验目的1。

掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。

掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。

掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。

掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。

观察绝对代码和相对代码2的波形。

观察2ASK和2FSK信号3的波形。

观察2ASK和2FSK信号4的频谱。

观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。

通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。

单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。

并⾏传输：传输快、但传输距离近。

两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。

信号是信息的载体。

通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。

可靠性：是系统接收信息的准确度。

备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。

第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。

7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。

2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。

应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。

3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。

6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。

A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。

数字通信第五版答案第一章: 数字通信系统基本概念(1)数字通信系统是由发送器、信道和接收器三部分组成的。

发送器将源信号转换为数字信号，并通过信道传输给接收器。

信道负责传输信号，并可能引入噪声和失真。

接收器则将接收到的信号转换为目标信号并输出。

(2)数字通信系统的主要优点包括信号可以复制、存储和处理，并且具有较高的抗噪性能。

1.数字通信系统的基本模型如下图所示：数字通信系统基本模型数字通信系统基本模型其中，x(x)表示源信号，x(x)表示发送器输出的信号，x(x)表示信道引入的噪声，x(x)表示接收器输入的信号，x(x)表示接收器输出的信号，$\\hat{x}(t)$ 表示接收器输出的目标信号。

2.数字通信系统的性能度量指标包括误码率、误比特率、信噪比等。

其中，误码率表示在接收端正确解码的比特数与总共传输的比特数之比，误比特率表示在接收端正确解码的比特数与总共传输的比特数之比的对数。

第二章: 随机过程和功率谱分析(1)随机过程是一组随机变量，表示在不同时间点出现的随机信号。

常用的随机过程模型包括白噪声过程、高斯过程和马尔可夫过程等。

(2)过程的平均值和自相关函数是描述随机过程的重要特征。

过程的平均值表示过程在不同时刻的平均大小，自相关函数表示过程在不同时刻的相关性。

1.随机过程的功率谱密度函数是描述随机过程频域特性的重要工具。

功率谱密度函数表示了随机过程在不同频率上的功率分布情况。

常用的功率谱估计方法包括周期图法、自相关函数法和傅里叶变换法等。

2.功率谱分析的应用包括信号源建模、信号检测和信号识别等。

通过分析信号的功率谱密度函数，可以得到信号的频域特性，并对信号进行处理和判别。

第三章: 基带传输技术(1)基带传输技术是指将低频率信号直接传输到信道中，不经过调制和解调的过程。

常用的基带传输技术包括脉冲编码调制、多电平传输和基带传输等。

(2)脉冲编码调制是一种将数字信号转换为脉冲波形的技术。

常用的脉冲编码调制方法包括非归零码、曼彻斯特码和差分曼彻斯特码等。

基本数字调制
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。