网络基础 调制与解调

宽带无线通信系统中的信号调制与解调技术研究概述：宽带无线通信系统的信号调制与解调技术是保证高速率、高带宽、高可靠性的无线通信的基础。

本文将介绍宽带无线通信系统中的信号调制技术和解调技术的原理和应用，以及相关的研究进展。

一、信号调制技术1. 调制技术的基本概念调制技术是将低频信号（基带信号）转换为高频信号（载波信号）的过程。

在宽带无线通信系统中，常用的调制技术包括幅度调制、频率调制和相位调制。

这些调制技术可以通过改变信号的幅度、频率或相位来实现信息的传输和编码。

2. 常用调制技术（1）幅度调制(AM)：幅度调制是将基带信号的幅度变化对应到载波的幅度上来表示信息的技术。

AM调制在宽带无线通信系统中被广泛应用，尤其在无线电广播和移动通信领域。

（2）频率调制(FM)：频率调制是将基带信号的频率变化对应到载波的频率上来表示信息的技术。

FM调制在宽带无线通信系统中通常用于音频和视频信号的传输以及广播电台和电视台的发射。

（3）相位调制(PM)：相位调制是将基带信号的相位变化对应到载波的相位上来表示信息的技术。

相位调制在宽带无线通信系统中常用于数字通信和数据传输，如调制解调器、无线局域网以及4G和5G 移动通信系统。

3. 调制技术的性能评价对于宽带无线通信系统中的调制技术，性能评价是重要的研究内容之一。

常见的性能评价参数包括误码率（BER）、调制解调器的灵敏度和带宽效率等。

研究者们通过改进调制技术和优化传输方案来提高系统的性能。

二、信号解调技术1. 解调技术的基本概念解调技术是将高频信号（载波信号）还原为低频信号（基带信号）的过程。

在宽带无线通信系统中，解调技术是将调制信号恢复为原始信息的关键。

常见的解调技术包括检波技术（包络检波、同步检波）和解调算法（数字信号处理）等。

2. 常用解调技术（1）包络检波：包络检波是将调制信号的包络还原为基带信号的过程。

在宽带无线通信系统中，包络检波常用于幅度调制和频率调制解调中。

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。

计算机网络基础第三版习题答案计算机网络基础是现代计算机科学和信息技术中的重要课程之一。

它涵盖了计算机网络的概念、原理、协议等方面的知识。

本文将针对计算机网络基础第三版的习题进行解答，旨在帮助读者更好地理解和掌握计算机网络基础知识。

第一章：计算机网络和因特网1. 什么是计算机网络？计算机网络的主要功能有哪些？计算机网络是指利用通信链路将多台计算机互连在一起，实现信息交换和资源共享的系统。

它的主要功能包括数据通信、资源共享、信息传播和分布式处理等。

2. 请解释什么是因特网？因特网是指全球范围内互联的计算机网络系统，它连接了世界各地的计算机和通信设备，实现了全球范围内的信息传递和资源共享。

它是由许多互联的网络组成，通过一系列的协议和技术实现互连。

3. 描述计算机网络的层次化结构。

计算机网络通常采用层次化结构，将网络功能划分为不同的层次，每个层次负责特定的功能。

常用的网络层次模型是OSI（开放系统互联）参考模型，它包含了七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

第二章：物理层1. 描述计算机网络中的数据传输方式。

计算机网络中的数据传输可以分为两种方式：串行传输和并行传输。

串行传输是逐位地传输数据，适用于远距离传输和传输速度较低的场景；并行传输是同时传输多个位，适用于短距离传输和传输速度较高的场景。

2. 什么是奈氏定理？为什么要使用奈氏定理？奈氏定理是指在理想条件下，计算机信道的数据传输速率受到信道带宽和信噪比的限制。

要最大化数据传输速率，就需要通过提高信道带宽和减小信噪比来改善传输性能。

3. 什么是调制和解调？描述调制和解调的过程。

调制和解调是指在信道中将数字信号转换为模拟信号（调制）或将模拟信号转换为数字信号（解调）的过程。

调制是将数字信号转换为模拟信号，解调是将模拟信号转换为数字信号。

调制和解调的过程包括信号采样、量化、编码和调制（或解调）等步骤。

第三章：数据链路层1. 描述数据链路层的功能和特点。

移动通信中的调制解调AM和FM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，基本的载波如下图所示，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。

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，如下图，这个被称为幅度调制（AM）。

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。

AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。

如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。

该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。

产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。

数据链路层技术中的信号调制与解调技术解析在计算机网络和通信领域中，数据链路层起到承上启下的作用，负责将网络层的数据进行分帧、差错控制和流量控制等处理，然后通过物理层将这些数据转化为适合传输的信号，最终达到可靠传输的目的。

在数据链路层技术中，信号调制与解调技术起着关键作用。

一、信号调制技术信号调制是将数字信号转化为模拟信号的过程。

数据链路层利用调制技术将二进制的数字信号转化为适合在传输媒介上传输的模拟信号，并通过物理层传输到接收端。

调幅调制（AM）调幅调制是一种常见的信号调制技术。

它通过改变载波的振幅来表示数字信号的不同状态。

具体来说，调幅调制将1和0分别对应为负幅度和正幅度的载波波形。

在接收端，利用解调器可以将模拟信号还原为原始数字信号。

调频调制（FM）调频调制是另一种常见的信号调制技术。

它通过改变载波波形的频率来表示数字信号。

在调频调制中，不同的数字信号对应于不同频率的载波波形。

接收端使用解调器将模拟信号转化为原始数字信号。

相移键控调制（PSK）相移键控调制是一种利用相位变化表示数字信号的调制技术。

它通过改变载波波形的相位来表示不同的数字信号状态。

常见的相移键控调制方式有二进制相移键控调制（BPSK）、四进制相移键控调制（QPSK）等。

解调器在接收端通过检测相位的变化来还原数字信号。

二、信号解调技术信号解调是将模拟信号还原为数字信号的过程。

在数据链路层技术中，解调器起到关键作用，将接收到的模拟信号转化为数字信号，以便上层进行后续处理。

同步解调技术同步解调技术是一种常见的解调技术。

在接收端，解调器会将接收到的信号与本地的时钟信号进行比较，以便确定每个比特的边界。

通过对信号进行时钟同步，解调器可以准确还原数字信号。

相干解调技术相干解调技术是另一种常见的解调技术。

它利用载波的频率和相位信息进行解调，并通过比较接收到的信号与预设的相参考信号进行判断。

相干解调器可以在较差的信噪比下进行可靠解调，适用于复杂传输环境。

第二章数据通信基础综合练习题一、单项选择题1.X.25和FR分别表示( )。

A.企业内部网和帧中继网B.综合业务数字网和数字数据网C.帧中继网和企业内部网D.公用分组交换网和帧中继网2.调制解调技术主要用于( )的通信方式中。

A.模拟信道传输数字数据B.模拟信道传输模拟数据C.数字信道传输数字数据D.数字信道传输模拟数据3.关于调制解调器的描述正确的是( )。

A.在接收端将数字信号转换为模拟信号，在发送端将模拟信号转换为数字信号B.“调制”是指将数字信号转换为模拟信号的过程C.调制解调器必须通过申请才能由ISP发放D.调制解调器的调制技术只有频移键控和相移键控两种4.帧中继技术本质上是( )交换技术。

A.报文B.线路C.信元D.分组5.下列交换方法中，( )的传输延迟最小。

A.报文交换B.线路交换C.分组交换D.上述所有的6.在下列多路复用技术中，( )具有动态分配时隙的功能。

A.同步时分多路复用B.统计时分多路复用C.频分多路复用D.波分多路复用7.下列有关数据通信的说法中，( )是不正确的。

A.基带传输是将模拟信号调制成数字信号后发送和传输B.频带传输是把数字信号调制成模拟信号后发送和传输C.异步传输可以在任何时刻向信道发送信号D.同步传输是以报文或分组为单位进行传输8.下列关于电路交换说法正确的是( )。

A.线路利用率高B.电路交换中的节点对传输的信号不做任何处理C.信道的通信速率低当内前D.通信双方不必同时工作9.在( )传输中，一组比特同时发送，每个比特都在一条独立的线路上。

A.异步串行B.同步串行C.并行D.以上都是10.信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差为( )。

A.波特率B.比特率C.吞吐量D.信道带宽11.Internet中采用的数据交换技术是( )。

A.电路交换B.报文交换C.分组交换D.信元交换12在通信系统中，把来自许多信号源的信号组合起来，再通过一条传输线路同时发送的技术称为( )。

通信系统中的调制与解调原理通信系统是人类社会中不可或缺的一部分，它通过调制与解调技术实现信息的传输和接收。

本文将探讨通信系统中的调制与解调原理，帮助读者更好地理解这一关键技术。

一、调制的概念与原理调制是指将要传输的信息信号与载波信号相结合，使之适应信道传输的过程。

调制的目的是将基带信号转换为高频信号，以便在传输过程中受到较小的干扰。

常见的调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。

其中，AM调制是通过改变载波的振幅来传输信息信号，FM调制是通过改变载波的频率，而PM调制则是通过改变载波的相位。

调制过程中，信息信号会改变载波的某个或多个特性，从而产生调制后的信号。

当调制信号解调回到基带信号时，需要使用解调技术。

二、解调的概念与原理解调是指将调制信号恢复为原始信息信号的过程。

解调旨在消除调制过程中引入的干扰，使接收到的信号能够准确还原为原始的信息信号。

解调的关键技术是根据调制信号中所包含的特定信息，恢复出原始信号。

常见的解调方式包括振幅解调(AM)、频率解调(FM)和相位解调(PM)等。

振幅解调是通过提取载波信号的振幅变化来还原信息信号，而频率解调则是通过提取载波信号的频率变化。

相位解调则是通过提取载波信号的相位变化来还原信息信号。

三、调制解调器的作用与特点调制解调器是实现调制与解调的核心设备。

它在发送端将信息信号进行调制，然后在接收端将调制信号解调恢复为原始信息信号。

调制解调器具有多种特点，如高度集成、实时性强、抗干扰能力高等。

它能够适应不同的调制方式和传输环境，确保信号的准确传输和接收。

在通信系统中，调制解调器在数字信号与模拟信号之间进行转换，使得数字信号可以通过传统的模拟信号传输介质进行传输，实现数字通信。

四、调制解调技术的应用调制解调技术在通信领域有着广泛的应用。

它不仅在传统的有线通信中起到至关重要的作用，也在无线通信、光纤通信等领域发挥着重要的作用。

在无线通信中，调制解调技术使得信息信号能够通过空中传输，实现手机、卫星通信等功能。

通讯基础必学知识点1. 通信基本原理：通信基本原理包括信息的编码与调制、信道的传输与传播、信号的解调与解码等方面。

编码与调制是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程；信道的传输与传播是指信号在通信介质中传输的过程；信号的解调与解码是将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。

2. 信道与信噪比：信道是指信息传输的媒介，可以是电磁波在空间中传播的介质，也可以是电缆、光纤等导体。

信道的质量可以用信噪比来衡量，信噪比是信号功率与噪声功率之比，用来描述信号与噪声的相对强弱程度。

3. 数字通信技术：数字通信技术是将模拟信号转换成数字信号，并以数字信号进行传输和处理的通信技术。

数字通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、传输容量大等优点。

常见的数字通信技术包括调幅、调频、调相、多址技术等。

4. 通信协议：通信协议是指计算机或通信设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。

通信协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次的协议。

常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。

5. 信号与系统：信号与系统是指信号的产生、传输、处理和分析等过程与方法。

信号可以是连续时间信号或离散时间信号，系统可以是连续时间系统或离散时间系统。

信号与系统理论是通信系统设计和信号处理等领域的基础。

6. 调制与解调技术：调制与解调技术是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程，以及将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。

常见的调制与解调技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）、调相调制（PM）等。

7. 无线通信技术：无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线介质进行信息传输的技术。

常见的无线通信技术包括无线电通信、移动通信、卫星通信、蓝牙通信、红外线通信等。

8. 数据压缩与编码：数据压缩与编码是将冗余信息从数据中去除，减小数据量的过程。

数据压缩与编码可以将数据表示得更紧凑和有效，节省存储空间和传输带宽。

常见的数据压缩与编码技术包括哈夫曼编码、算术编码、字典编码等。