知识点5-1 幅度键控.

上,下边频分量的振幅 不超过载波振幅的一半
BW = 2F
13
例5.1
已知调制信号u (t) = Um cos t (V),AM波的振幅峰值
U AM (t ) max=1.9V,振幅谷值 U AM (t ) min =0.6V,比例常数 K a =0.9 (1/V),求已调波载频分量的振幅 U cm,原调制信号的振幅 U m以 及调幅系数 ma .
二,AM调幅电路组成模型 调幅电路组成模型 uc(t) uc(t) u(t) + UQ X AMXY Y uAM(t) 或 u(t) X AMXY Y uAM(t)
+ + – – UQ
uAM ( t ) = AM [U Q + u ( t )]U cm cos ω c t = [ AMU QU cm + AMU cm u ( t )] cos ω c t
15
2.抑制载波的双边带调幅 DSB) 2.抑制载波的双边带调幅(DSB)
1)表达式
uDSB (t ) = kau (t ) × cos ωct
"相乘"实现! 相乘"实现! 单频调制时 ka由调制电路和B (t ) = maU c cos t cos ωc t maU c = [cos(ωc + )t + cos(ωc )t ] 2
20
5.调幅波的功率 5.调幅波的功率 调幅波的
故载波分量功率 边频分量功率: 边频分量功率:
PSSB
1 Pc = T
1 = T
∫
∫
T 0
(U c m c o s ω c t ) 2 d t RL
1 U 2 cm = 2 RL
T
0
[

数字信号的调制可以看成特殊调制信号 的模拟调制，类似模拟调制的情况，数 字调制也是用调制信号调制载波的三个 参数：振幅、频率、相位。 相应地称为：幅度键控、频率键控、相 位键控。
6.1 二进制数字调制



二进制数字调制是指调制信号为二进制 基带信号，这种调制信号仅有两种电平， 表示为“1”和“0”： 二进制数字调制又分为： 二进制幅度键控 二进制频率键控 二进制相位键控
数字基 带信号 二进制幅度键控s2ASK(t)
载波Acoswct
二进制幅度键控解调（非相干）
带通 滤波器
1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600
1 A1 0 0 0 1 ……


由调频理论，调制后信号的瞬时频率 w(t)=w0+KFMf(t) 而对单极性二元基带信号只有两种电平： f(t)=0或1， 故：w1= w0+KFM w2= w0。
二进制频率键控调制后的时域波形
1
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
二进制差分相位键控的调制方法
二元单 极性码 输入 相对码 差分编码 二进制差分相位 键控DPSK输出
Acos(wct)
载波发生器
差分编码原理：
后一位与新生成的前一位码做模2和得到新生成的码
绝对码：1 0 0 1 0 1 1 0 相对码：1 1 1 0 0 1 0 0
二进制差分相位键控的解调（相干）

《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。

通 信
四、实验内容与步骤 2 、实验步骤
实 验 九
原 幅 1、用System View 5.0构造出系统的仿真模型， 度 理 并设置参数； 键 2、设定系统运行时间； 控 实 A
3、运行System View 5.0仿真分析； 验 4、观测记录实验信息和数据。
S K
通
五、实验报告要求
信 原 理
4、系统仿真结果 1、实验目的及要求 2、实验内容分析与方案选择 3、系统模块选择与参数设置
二、实验原理与说明
通
2ASK信号的时域表示 2ASK信号的时域表示
信
设数字序列的取值服从下述关系：
实 验 九 幅 度 键 控
A S K
原 理
an=

0 1
概率为 P 概率为（1-P）
实 g(t)是持续时间为T 的矩形脉冲，现令 s 验
s(t)=∑ang(t-nTs) 则 e0(t)=s(t)cosωct=∑ang(t-nTs) cosωct
通 信 原 理 实 验
幅度键控ASK 实验九 幅度键控
一、实验目的1、熟悉S源自stem View仿真软件的使 用方法 2、掌握键控法产生2ASK信号和2ASK 相干解调原理。 3、了解2ASK信号的调制频谱与数字基 带信号频谱之间的关系。 4、了解误差的产生原因。
实 验 九 幅 度 键 控
A S K
原 输入
BPF 包络检波 LPF 抽样判决
实 验 九
输出幅
理 实
定时脉冲
度 键 控
A S K
验
三 实验要求
通
1、设计2ASK调制、解调系统。 、设计 调制、 调制 解调系统。 2、观察 、观察2ASK调制解调系统各部分的时域波 调制解调系统各部分的时域波 原 形和频率波形 、 理 3、观察原始信号与解调信号的时域和频域 overlay图，简单分析误差原因。 图 简单分析误差原因。

号）、计算机等各种数字终端。并且，模拟信源送出的信号经数字化处理后也可送出数字信 号。
2. 发送设备 发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相 匹配，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发送 设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。对于多路传输系统， 发送设备还包括多路复用器。 3. 信道 信道是一种物理煤质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。在无线信道中，信 道可以是自由空间；在有线信道中，可以是明线、电缆和光纤。有线信道和无线信道均有多 种物理煤质。信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。信道的固有特性及引 入的干扰和噪声直接关系到通信的质量。 上图中的噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统及其他各处的噪声的集中表示。噪 声通常是随机的，形式多样的，它的出现干扰了正常信号的传输。 4. 接收设备 接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），其目的是从收到减损的接 收信号中正确恢复出原始电信号。对于多路复用信号，接收设备中还包括解除多路复用，实 现正确分路的功能。此外，它还要尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。 5. 受信者 受信者（简称信宿）是传送消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成 相应的消息，如扬声器等。 上图概括的描述了一个通信系统的组成，哦那个新系统的共性。根据我们研究的对象以 及所关注的问题不同，因而相应有不同形式的、更具体的通信模型。通常按照信道中传输的 是模拟信号还是数字信号，相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 二、模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，其模型如图 2 所示，其中包含两 种重要变换，第一种变换是，在发送端把连续消息变换成原始电信号，在接收端进行相反的 变换，这种变换由信源和信宿完成，这里所说的原始电信号通常称为基带信号。有些信道可 以直接传输基带信号，而以自由空间作为信道的无线电传输却无法直接传输这些信号，因此， 模拟通信系统中常常需要进行第二种变换：把基带信号变换成适合在信道传输的信号，并在

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。

2
4、数字信号的载波调制的分类
（1）幅度键控（ASK） （Amplitude-Shift Keying） 用正弦波的幅度来传递信号。 （2）频移键控（FSK） （ Frequency-Shift Keying ）
用正弦波的频率来传递信号。 （3）相移键控（PSK） （ Phase-Shift Keying ） 用正弦波的相位来传递信号。 也可分为： (1)线性调制（如ASK） (2)非线性调制（如FSK，PSK）
1
0
1
1
0
y(t )
1
0
1
1
0
cos （ ct ）
cos ct
载波
z(t ) x(t )
cp
输出
正常工作波形图
反向工作波形图
29
结论：在2PSK中存在“倒π”现象或“反相工作”现 象 ，所谓“倒π”现象是指当本地载波相位不确定 性造成解调后的数字信号可能极性完全相反，形成 “1”和“0”的倒置的现象。
开关电路 K
s2 FSK (t )
载波
~f2
s(t)
17
三、解调方法
2FSK信号常用的解调方法有包络检波 法和相干检测法、过零点检测法等。 1、包络检波法
输入 带通滤 波器(f1) 包络 检波器 抽样 判决器 带通滤 波器(f2) 包络 检波器 输出
18
1
0
0
1
1
0
s2 FSK (t )
f1
带通滤波器f1
低通 滤波器
抽样 判决器
数据输出
非相干（差分）解调器框图
37
a
b
c
d
e
0
1
1
1

通信原理复习资料 一、基本概念 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控（3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。

模拟通信系统模型数字通信系统模型可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

（1）模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。

可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。

（2）数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。

可靠性：常用误码率和误信率表示。

码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒6、通信的目的：传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。

一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。

通信原理实验五 振幅键控、移频键控、移相键控调制和频谱分析实验一、 实验目的1 掌握用键控法产生2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的方法2 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的频谱特性二、 实验内容用matlab 生成以下波形及波形的频谱：1 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号波形2 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号频谱三、 实验原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数值调制。

由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控（2ASK ）、二进制移频键控（2FSK ）、二进制移相键控（2PSK ）三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。

1. 2ASK 调制原理。

在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。

将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或者是“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。

2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示，其时域数学表达式为：S 2ASK (t )=a n ·A cos ωc t （5-1） 式中，A 为未调载波幅度，ωc 为载波角频率，a n 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元：⎩⎨⎧-=P P a n 110出现概率为出现概率 （5-2）令A=1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：t t S t nT t g a t S c c n s n ASK ωωcos )(cos )()(2=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=∑ （5-3）式中，T s 为码元间隔，g (t )为持续时间[-T s /2, T s /2]内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而S (t )就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

图5-1 2ASK 信号的典型时域波形为了更深入掌握2ASK 信号的性质，除时域分析外，还应进行频域分析。

0 M 1
计算带通抽样频率:
1.计算信号带宽(fH-fL) 2.计算fH/(fH-fL)，求出小于它的最大整数N。
3.计算M= fH/(fH-fL)-N。
4.计算fS=2 (fH-fL)(1+M/N)。
例题：12路载波电话信号的频带范围是60～108kHz，
求其最低抽样频率fsmin=？
• TDM与FDM（频分复用）原理的差别：
• TDM在时域上是各路信号分割开来的; 但在频域上是 各路信号混叠在一起的。 • FDM在频域上是各路信号分割开来的;但在时域上是
混叠在一起的。
• TDM的方法有两个突出的优点 • 多路信号的汇合与分路都是数字电路，比FDM的模拟 滤波器分路简单、可靠。 • 信道的非线性会在FDM系统中产生交调失真与高次谐 波，引起路际串话，因此，对信道的非线性失真要 求很高；而TDM系统的非线性失真要求可降低。 • TDM：完全由数字线路实现，近几年得到广泛应用。 • 时分复用又分为同步时分复用和异步时分复用。
制量化值。
• 所涉及的问题主要有两个：
• 一是如何确定二进制码组的位数。
• 二是应该采用怎样的码型。所谓码型就是电脉冲
的存在形式。
8位PCM编码，对于语音传输，其速率为64K，需要 32K的带宽，多用于有线传输。
差分脉码调制：
对信号采样值和预测值的差值进行量化编 码并传输. 接收端将接收到的差值和恢复的预测值相 加得到此次采样值. 由于只传输动态范围较小的差值,所以编码 的码组不需太长,在DPCM中,一般采用4位.
RZ RZ (单极性) (单极性)
A A τ τ
(双极性) (双极性)
0 0
4、双极性归零码
1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 二进制信码 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 －用正极性的归零码和负极性的归零码分别表示1和0 二进制信码

实验五振幅键控、移频键控、移相键控调制实验一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。

2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。

3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK信号波形之间的关系4、掌握2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性。

二、实验内容1、观察绝对码、相对码波形。

2、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形3、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱三、实验器材信号源模块数字调制模块频谱分析模块20M双踪示波器频率计四、实验原理1、2ASK调制原理在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。

将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或段，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK信号，这种二进制振幅键控方式称为通——段键控（OOK）。

2ASK 信号典型的时域波形如图所示，其时域数学表达式为S2ASK(t)=an*Acosωct则S(t)的功率谱密度表达式为PS(f)=fsP(1-P)G(f)2+fs2(1-p)2)0(G2()fς2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为()()()[]()()[]22222222ASK )0()1(41)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-=ςς 上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成：（1）由g （t ）经线性幅度调制所形成的双边带连续谱；（2）由被调载波分量确定的载频离散谱。

2ASK 信号的普零点带宽为B2PSK=(fc+Rs)-(fc-Rs)=2Rs=2/Ts2ASK 的原理框图2、2FSK 调制原理2FSK 信号时用载波频率的变化来表征被传信息上网状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载波为f0时代表传0，载波为f1是代表1。

式中, AS为光场的幅度、ωS为光场的中心角频率和φS为光场的 相位。在ASK中，φS保持不变，只对幅度进行调制。 对于二进制数字信号调制，在大多数情况下，“0” 码传
输时，使AS=0，“1”码传输时，使AS=1。
ASK相干通信系统必须采用外调制器来实现，这样只有 输出光信号的幅度随基带信号而变化，而相位保持不变。 如果采用直接光强调制，幅度变化将引起相位变化。外 调制器通常用钛扩散的铌酸锂 (Ti: LiNbO3)波导制成的马赫 曾德尔(MZ)干涉型调制器，如图3.37所示。 当消光比大于20时，该调制器的调制带宽可达20 GHz。
式中,
2 n
i
2 in
2 s
i
和
2 T
4kT 2e( I I d ) B B RL
（7.37）
2 iT 分别为散粒噪声功率和热噪声功率，e为
电子电荷，Id为光检测器暗电流，B为等效噪声带宽，kT为热
能量， RL 为光检测器负载电阻， I 为光电流，由式 (7.31) 或式
(7.32)确定。
第五讲
DD)方式。
相干光通信技术
目前的光纤通信系统，都是采用光强调制-直接检测(IM-
这种方式的优点是：调制和解调简单，容易实现，因而 成本较低。但是这种方式没有利用光载波的频率和相位信息， 限制了系统性能的进一步提高。 相干光通信，像传统的无线电和微波通信一样，在发射
端对光载波进行幅度、频率或相位调制；在接收端则采用零
(7.46)
在 “ 0” 码 和 “ 1” 码 概 率 相 等 条 件 下 ， 对 于 ASK ， 2NP NP= , NP 为长比特流情况下， 每比特平均光子数。 用类似方法可以得到各种调制和解调方式的相干接收机 BER和极限灵敏度。

第5章 数字调制传输
第5章 数字调制传输
5.1 引言 5.2 幅度键控（ASK） 5.3 频移键控（FSK） 5.4 二相调制键控 5.5 四相调制系统 5.6 其他调制方式 5.7 各种调制方式的信道频带利用率及误码性能比较 习题与思考题
第5章 数字调制传输
5.4 二相调制键控
5.4.1 绝对移相和相对移相 移相键控分为绝对移相（2PSK）和相对移相（2DPSK）在图5.4 来自相调制信号fc的解调D 1
s(t)
下面着重介绍用模2加法器进行差分编码， 如图所示。
0
下面介绍一种可解调2PSK信号的相干检测法， 又称极性比较法， 电路原理方框图见图（a）。
相乘 器
另根下下 下二bi-一据面面面相1 种 前 介 着介 相b输是面绍重 绍对i-波1延讲一介 一移=入迟过种绍 种相0 载解的可用 可信调相解模 解号法对调调的2加，调解22P法 P制调SS也器KK逢叫信信进D“相号号行41位的的”差改比相相分变较D干干编相3法检检码位，测测，，法法这D如逢，，种2图“方又 又所0法称称”示不将极极。改本性性变时比比相刻较较位的法法的输相，，规对出电电则码路路，延原原组迟理理成1方方b了i框框t（图图图倒载相（见见当a相频图图）前（（的f一caa解））时调。。刻电的路相原倒对理码相方）框作图为，相图乘（器相b的）“加是相各干输s点(载t波)出波形”图，。
2 幅度键控（ASK）
f (t)
7 各种调制方式的信道频带利用率及误码性能比较
1 绝对移相和相对移相
相乘器
3载频波移π相键位控对（应FS基K带）信号的“0”码基。 带 信 号
基带 信号
图电路差分编码的逻辑关系是：(双本时极刻性的差脉分冲码b)n （相对码）等于本时刻的基带码an（绝对码）与本时刻差分码经延迟1 bit的bn-1进