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《数字调制系统》PPT课件

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节 数字调制系统PPT课件

节 数字调制系统PPT课件

ΦFSK(f)
-f0
0
f0
f
2fs
30
第30页/共67页
2PSK解调
• 与DSB-SC解调类似，只能用相干解调器解调。
• Acos0t 到来乘法器的输出
Acos0t cos0t
A 2
A 2
c
os20t
LPF输出 A / 2
• Acos0t 到来乘法器的输出
Acos(0t
)cos0t
A cos
f(•t) 乘法器完成调BP制F ，实现φA频SK(谱t) 搬移；BPF取出 已调信号，同时抑制已调信号带外的频谱分 量。Acosω0t
(a) 数学模型
7
第7页/共67页
2ASK调制模型和时间波形
f(t)
BPF
φASK(t)
Acosω0t
(a) 数学模型
1
0
1
1
0
0
1
s(t)
Tb
t
载 波 信号 t
• 相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上
一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码
28
第28页/共67页
二进制差分相移键控DPSK
an的绝对码
{an}
差分编码
{an}
1
极性变换
BPF
Acosω0t (b) DPSK信号产生数学模型
011
00
φDPSK(t)
1
DPSK t
bn是an的差分码
{bn}
14
第14页/共67页
二进制频移键控
• 数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控 是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。

第六章 数字调制系统精选版演示课件.ppt

第六章 数字调制系统精选版演示课件.ppt

E
4s
c
s
c
S(t)是单极性的随机矩形脉冲序列
p( s
f
)

fs
p(1
p) G(
f
)2

f 2 (1 p)2 s


2
G(mf ) ( f s
mf ) s
m
根据矩形波形g（t）的频谱特点，对于
所有m≠0的整数有 G(mfs ) 0
p( s
f
)
fs
p(1
p) G(
第六章 数字调制系统
6.1 引言
6.2 二进制数字调制原理
6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能
6.4 多进制数字调制系统
yyty
1
6.1 引言
数字调制也称键控信号,有三种基本的调 制方式：ASK，FSK，PSK可看成是模 拟线性调制和角调制的特殊情况
载波 —— 正弦波 调制信号 —— 数字信号
yyty
e 0
(t )

ccoossctct
概率为P 概率为1 P
13
0相位发送0, π相位发送1. 发送端与接收端必须要有相同的相位参考.
若参考基准相位随机跳变,就会在接 收端发生错误的恢复,“倒π”现象。
2DPSK是利用前后相邻码元的相对 载波相位值去表示数字信息的一种方式。
相位偏移 ΔΦ
ΔΦ=π
数字信息“1”
ΔΦ=0
数字信息“0”
yyty
14
数字信息
绝对码 0 0 1 1 1 0 0 1
PSK
DPSK
0 相对码yyty 0 0 1 0 1 1 1 015
相对移相：绝对码→相对码→绝对移相

通信原理-第7章-数字调制系统

通信原理-第7章-数字调制系统
CPM系统的频带利用率取决于权重和相位偏移的配置，通常高于单纯的调相信号和 调频信号。
05
数字调制系统的实现
数字信号的生成
01
数字信号的生成
通过将数字信号转换为模拟信号，实现数字信号的生成。常用的方法包
括脉码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。
02 03
PCM编码
将数字信号转换为模拟信号的一种方法是通过脉码调制（PCM）。 PCM编码器将输入的数字信号转换为模拟信号，通常使用8位、12位或 16位量化器进行量化。
由离散的二进制比特流表示的信息。
数字调制系统的应用场景
01
02

无线通信
数字调制系统广泛应用于 无线通信系统，如移动电 话、无线局域网和卫星通 信。
有线通信
在有线通信中，数字调制 系统用于光纤、电缆和其 他传输介质。
数据传输
数字调制系统用于高速数 据传输，如数字电视、高 速互联网接入和数据中心 内部通信。
频率调制（FM）
总结词
频率调制是利用载波的频率变化来传递信息的一种调制方式。
详细描述
在频率调制中，载波的频率随着调制信号的幅度变化而变化，从而将信息编码 到载波信号中。解调时，通过检测载波的频率变化来恢复原始信息。
相位调制（PM）
总结词
相位调制是利用载波的相位变化来传递信息的一种调制方式 。
详细描述
数字调制系统的实验
实验是学习和研究数字调制系统的重要手段。通过搭建实验平台，可以观察和分 析数字调制系统的实际性能，验证理论的正确性。实验中常用的设备包括信号发 生器、频谱分析仪和误码测试仪等。
06
数字调制系统的应用与发 展
数字调制系统在通信领域的应用
数字电视广播

第4章 数字调制技术 ppt课件

第4章 数字调制技术 ppt课件

Eb p N0
R B B PPT课件
(4-1)
(4-2)
4
第4章 数字调制技术 由香农(Shannon)定理：
S C B1b1 N
(4-3)
式中，C为信道容量；B为RF带宽；S/N为信噪比。 因此，最大可能的ηBMAX为
BMAX
C S 1b1 B N
4.2.1 二进制移相键控(BPSK)
1. BPSK信号的表示式sBPSK(t)
2 Eb 0≤t≤Tb “1” cos( 2 π f t ) c c Tb sBPSK (t ) 2 Eb cos(2 π f t ) c c 0≤t≤Tb “0” T b
PPT课件 21
(4-22)
第4章 数字调制技术 假设：
2 Φ1 (t ) cos(2πf ct ) Ts 2 Φ2 (t ) sin(2πf ct ) Ts
则有
0≤t≤Ts
(4-23)
0≤t≤Ts
(4-24)
π π sQPSK (t ) Es cos(i 1) Φ1 (t ) Es sin(i 1) Φ2 (t ) 2 2
(4-27)
由符号包络为矩形脉冲和余弦脉冲成型的 QPSK 信号的归 一化功率谱密度如图4-8所示。
PPT课件 27
第4章 数字调制技术
图4-8 QPSK 信号的功率谱密度 PPT课件
28
第4章 数字调制技术 4.2.4 交错正交四相相移键控(OQPSK) 限带后的 QPSK 已不能保持恒包络。相邻符号之间发 生 180°相移时，经限带后会出现包络过零的现象。反映 在频谱方面，出现边瓣和频谱加宽的现象。为防止出现这 种情况， QPSK 使用效率低的线性放大器进行信号放大是 必要的。 QPSK 的一种改进型是交错 QPSK(OffsetQPSK) 。 OQPSK对出现边瓣和频宽加宽等有害现象不敏感，可以得

数字调制系统

数字调制系统
数字信号的传输
数字信号在传输过程中可能会受到各种干扰和噪声的影响，导致信号失真或误码。因此，在传输过程 中需要进行适当的信号处理和纠错编码，以保证信号的可靠传输。
数字信号的接收
接收端在接收到信号后，需要进行解调和解码操作，以获取原始的数字信息。在接收过程中，还需要 进行必要的信号质量评估和误码检测，以确保信号的准确性和可靠性。
数字信号的生成
数字信号的生成通常由数字信号发生器完成，它能够根据需要产生各种数字信 号。这些信号可以是二进制、八进制、十六进制等不同进制形式的信号。
数字信号的编码
在数字信号的生成过程中，为了提高信号的抗干扰能力和传输效率，通常需要 对数字信号进行编码。常见的编码方式有曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
现代数字调制系统
随着技术的发展，现代数字调制系统如16QAM、64QAM和256QAM等高阶调制方式 逐渐成为主流，能够实现高速数据传输。
未来发展趋势
未来数字调制系统将朝着更高阶的调制方式、更高的频谱利用率和更强的抗干扰能力方 向发展，以满足不断增长的数据传输需求。
02
数字调制系统的基本原 理
调制解调的基本概念
信道编码与解码技术
总结词
信道编码与解码技术是数字调制系统中用于 提高传输可靠性的关键技术。
详细描述
信道编码通过在信息位中添加冗余位，使得 在接收端能够检测和纠正传输过程中可能出 现的错误。常见信道编码技术包括线性分组 码、循环码、卷积码等。解码技术则是与编 码相对应的过程，用于从接收信号中提取原 始信息位。解码算法的选择应根据编码方式 和具体应用场景而定。
04
数字调制系统的性能优 化
调制方式的优化选择
总结词
调制方式的选择对于数字调制系统的性 能至关重要，合适的调制方式能够提高 系统的传输效率和可靠性。

第五章数字调制系统优秀课件

第五章数字调制系统优秀课件

当数值信号码元1，0统计独立且等概率时，p 1 ，则又有
P E ( f ) 1 1 6 f s G ( f f c ) 2 G ( f f c ) 2 1 1 6 f 2 s G 2( 0 ) 2 ( f f c ) ( f f c )
又因为幅度为1，周期为 T S 的矩形脉冲频谱为
对于2ASK信号的解调方法，也有两种：非相干解调即包络检波法及 相干解调法。与模拟解调制解调方法不同的是数字解调都增加一个“抽 样判决器”方框，这对提高数字信号的接收性能具有相当重要的意义。
包络检波法
相干解调法
2ASK信号的频谱结构
设 eo (t) 的功率谱密度为PE ( f )，S(t)的功率谱密度为 PS ( f )
二进ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ振幅键控(2ASK)信号的功率谱密度示意图
结论
1、2ASK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成，连续谱取决 于二元制码元脉中序列 g (t )经线性调制后的双边带谱， 而离散谱由载波分量决定。
2、功率谱曲线为抽样函数 sa (x) 型，若以第一个零点作为 频带宽度，则2ASK信号带宽是基带信号带宽的2倍，由此 看出，其频带利用率为1/2。
3、2ASK信号的第一旁瓣峰值比主峰值衰减14dB。
二进制移频键控（2FSK）
已调信号的时域表达式为
e 0 ( t ) a n g ( t n T s ) c o s ( 1 t n ) a n g ( t n T s ) c o s (2 t n )
n
n
其中
0 an 1
,概率P为
代入 p E ( f g ) (表f)达式Ts可S得(a Tsf)TS(siT nsTfsf) ,
G(0) Ts.
p E (f) 1 T 6 s s in (f (f fc f ) c T ) s T S2 s in (f (f fc f ) c T ) s T S2 1 1 6 (f fc ) (f fc )

通信原理教程基本的数字调制系统课件

通信原理教程基本的数字调制系统课件

01
频谱效率
频谱效率是指在单位频谱资源上所能传输的信息量，数字调制系统的频谱效率越高，频带利用率就越高。
02
调制方式的灵活性
数字调制系统应具备多种调制方式，以满足不同传输需求和信道条件下的使用。
频带利用率分析
05
CHAPTER
数字调制系统的应用与发展
无线通信
数字调制系统广泛应用于无线通信领域，如移动通信、卫星通信和无线局域网等。
多径干扰是无线通信中常见的问题，数字调制系统应具有较强的抗多径干扰能力，以保证信号的稳定传输。
抗突发干扰能力
突发干扰是指短暂的、强烈的干扰信号，数字调制系统应具有较强的抗突发干扰能力，以应对突发性的干扰。
抗干扰性能分析
03
频带利用率与抗干扰性能的平衡
在提高频带利用率的同时，需要考虑抗干扰性能的保持，以实现更好的通信效果。
数字调制系统的研究热点问题
06
CHAPTER
实验与课程设计
01
02
04
实验目的与要求
掌握基本的数字调制系统原理。
学会使用调制解调器进行信号调制和解调。
分析不同调制方式的性能特点和应用场景。
培养学生对通信系统的实际操作和问题解决能力。
03
准备必要的实验设备和软件，如信号发生器、调制解调器、示波器等。
课程简介
掌握基本的数字调制系统的基本原理和技术
了解数字调制系统的性能指标和评估方法
熟悉数字调制系统的实际应用和系统设计
课程目标
02
CHAPTER
数字调制系统基础
将低频信号转换为高频载波信号的过程，以便传输。
调制
调频、调相、调幅等。
调制的分类
实现信号的传输、提高信号的抗干扰能力、实现多路复用等。

通信原理第6章数字调制系统精品PPT课件

通信原理第6章数字调制系统精品PPT课件
移频键控是数字信号改变载波的频率。 载波频率随0和1有两种取值，分别为f1和f2。
1. 2FSK的时域表达式：
s 2F (t) S Ka n g t ns T co 1 t s a n g t ns T co 2 ts
n
n
0 , 概 率 为 P a n 1 , 概 率 为 1 P
第六章 数字信号的调制传输
2007年12月
1
引言
1.数字信号的分类和传输方式
数字信号
数字调制信号
数字基带信号
传输方式
数字信号的基带传输
数字信号的调制传输
以哪种传输方式为主？
由信道类型确定
低通型信道--数字信号的基带传输
2007年12月
带通型信道--数字信号的调制传输
2
2．数字调制
数字调制目的与本质
载波：连续的正（余）弦信号 调制信号：数字基带信号
数字调制完成基带信号功率谱的搬移
数字调制的过程
模拟调制的过程，载波参数连续变化 数字调制的过程，载波参数离散变化
调制，modulation 键控，shift keying
2007年12月
3
3．模拟调制和数字调制方式对照
模拟调制 幅度调制(AM) 频率调制(FM) 相位调制(PM)
ang(tnsT )cocst
可见，2ASK为双边带调幅信号。n
2007年12月
6
2. 功率谱密度
设调制信号功率谱为 PB(，)则2ASK信号功率谱为：
P AS ()K 1 4P B (c)P B (c)
图 OOK信号的功率谱
(a)基带信号功率谱； (b) 已调信号功率谱
2007年12月
7
分析
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调制的功能： ① 使信号更适合于信道传输。 ② 实现信道复用提高通信系统的有效性。 ③ 提高通信系统的抗干扰能力提高通信系统的可靠性。
数字调制的三种 最简单最基本方式
2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK
精选ppt
扩 MASK 展 MFSK
MPSK/MDPSK 改进型
3
数学调制系统
频带传输：可实现信号远距离传输。传输信道是高频带通型。 传输必须经过数字调制，将编码波形的功率谱经 数字调制变换到信道传输频带内。
10
4. 2ASK信号的频谱特性
s ( t )
e2ASK (t)
Pi ( )
Po ( )
cos ct
模拟调制法原理框图
cos ct
P o( )1 4P i( c)P i( c)
S(t)是单极性不归零矩形脉冲信号,它的功率谱特性 P S ( f ) 为
PS(f)T 4SSa2TSf1 4(f)
2FSK信号的互相关系数
两个码元波形的互相关系数
TS 0
e
1
(
t
)
e
2
(
t
)
d
t
E 1E 2
TS 0
A
1
c
o
s
1
tA
2
c
o
s
2
td
t
E 1E 2
2 TS
s
i
n 2
2
f2
f
2
f1 TS f1 TS
sin 4 fcTS 4 fcTS
0
如果
E1 E2 Eb
A1=A2=A =
2ASK信号的功率谱特性 P E ( f ) 为
PE(f)1 T6 S Sa2TSffcSa2TSffc
116ffcf精选fpcpt
11
PE(f)1T6S Sa2TSffcSa2TSffc
116ffcffc
PE (f )
0
fc fS f c fc fS f
2 fS
6.2.2 二进制频率键控 2FSK
2ASK信号的平均功率为（当“0”“1”等概时）：
P＝A2/4
精选ppt
6
2ASK信号的互相关系数ρ
两个码元波形e1(t)、e2(t)的互相关系数 ρ
0T Se1(t)e2(t)dt0
E1E2
e2(t)0,E20
信号（波形）互相关系数的物理意义： 描述信号（波形）的相似程度。
1 0 1
两个波形完全相关。 两个波形不相关或两个波形是正交的。 两个波形不相关且极性相反或两个波形超正交。
限幅
微 分
器
1
0
整 流 器
脉冲 展宽
LPF
抽样 判决
S(t)
再生
1
0
t
精选ppt
t
t
t
t
19
差分检波法
e2FSK(t)
BPF
LPF
2.调制方式
s(t)
e2ASK (t)
cos ct
模拟调制法原理框图
多谐振荡器
c
与 门
s(t)
键控法原理框图
带通滤波器
B
2
c
A
S
K
e2ASK (t)
精选ppt
8
3.解调方式（非相干检测、同步检测）
e(t)
2ASK 带通滤波器
B
2
c
AS
K
半波或全波整流
低通滤波器
1101 00111…
t
抽样 s ( t )
2FSK信号相当于两个2ASK信号之和。
精选ppt
13
2. FSK信号的功率谱密度函数
PE
(f
)
TS 16
Sa2 TS f f1 Sa2 TS f f1
1 16
f
f1
f
f1
TS 16
Sa2 TS f f2 Sa2 TS f f2
PE (f )
1 16fΒιβλιοθήκη f2ff2
0
f1 fS f 1 f1 fS
5
6.2.1 二进制振幅键控 2ASK
1.信号定义及表示
定义：用二进制数字基带信号控制正弦载波的振幅，
使其一一对应变换。
“1” →ACOSωct=e1(t) “0” →0COSωct=e2(t)
1101 00111…
t
2ASK信号表示为：
e2ASK(t)= S(t)COSωct
其中S(t)是单极性不归零矩形脉冲信号。
精选ppt
f2 fS f 2
f 2 f S f 14
2 fS
FSK信号的频带宽度
PE (f )
0
a曲线
fo
f1 fo fS
f1 fS
f 1 f1 fS f o f 2 fS f 2
2 fS Bf2f1 2fS
f2 fS f
b曲线 f
f2 fofS
fo
f1fo0.4fS
f
f2fo0.4fS
2E b TS
fC
f2
f1 2
n 4TS
n 0,1 的正整数
f2
f1
k 2 TS
k 0 的正整数
2. 调制方式 S(t)
模拟FM器 e2fsk(t)
多谐振荡器f1 多谐振荡器f2
与非门 与非门
与非门
BPF e2fsk(t)
S(t)
反相器
多谐振荡器f
f/N1=f1
f/N2=f2
可变分频器 N
BPF
1.信号定义及表示
定义：用二进制数字基带信号控制正弦载波的频率，
使其一一对应变换。
1 10 1001
“1” →ACOSω1t = e1(t)
“0” →ACOSω2t = e2(t)
1 1…
t
如果二进制数字基带信号S(t)是单极性不归零矩形脉冲信号， 2FSK信号可以表示为
e 2 F S K (t) s (t)c o s 1 t s (t)c o s 2 t
e2fsk(t)
S(t) “1”→N1
精“选0pp”t →N2
17
3. 解调方式 （包络检波、同步检测、过零检测、差分检测）
eo2FSK (t)
BPF
f1 f2 2
BPF
f1
低通滤波器
cos 1t
抽样 s ( t )
判决 再生
BPF
f2
低通滤波器
cos 2t
精选ppt
18
过零检测
e2fsk(t) 带通
判决 再生
t
1101 00111…
t
t
精选ppt
9
3.解调方式（非相干检测、同步检测）
e(t)
2ASK
带通滤波器
B
2
c
AS
K
cos ct
低通滤波器
同步检测原理框图
抽样 s ( t )
判决 再生
解调原理
s(t)c o s ctc o s ct 1 2 s(t) 1 2 s(t)c o s2 ct
精选ppt
精选ppt
1
第六章 正弦载波数字调制系统
6.1 引言 6.2 二进制数字调制原理 6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.4 二进制数字调制系统的性能比较 6.5 多进制数字调制系统 6.6 改进的数字调制方式
精选ppt
2
6.1 引言 数字信号的传输方式
基带传输 频带传输 正弦载波数字调制系统
1 0 110 1
t
信 信信扰多 数 扩 多 发
源 源道码路 字 频 址 送
格 编编加复 调 调 连 设
式 化
受
码
信
码
信
密
解
用
解
制
数
制接
扩 接多
备信
道 接
噪 声 源
信 源道扰 复 字 频 址收
者 译译解 用 解 解 连设
码码密
调调
备 数学调制系统
1 0 110 1
t
6.2 二进制数字调制原理
精选ppt