无线通信工程第05讲-载波传输.pptx
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载波通信原理载波通信是一种基于载波传输的通信方式,其原理是利用载波信号来传输信息。
在载波通信中,信息信号会被调制到一个高频载波信号上,然后通过传输介质传送到接收端,接收端再将载波信号解调还原成原始信息信号。
载波通信原理涉及到调制、解调、信道传输等多个方面的知识,下面将对载波通信原理进行详细介绍。
首先,载波通信的原理基础是调制。
调制是指将要传输的信息信号与载波信号相结合,通过改变载波信号的某些参数来表示信息信号的过程。
常见的调制方式有调幅、调频和调相等。
调幅是通过改变载波信号的幅度来表示信息信号,调频是通过改变载波信号的频率来表示信息信号,调相是通过改变载波信号的相位来表示信息信号。
调制过程中,信息信号被称为基带信号,而调制后的信号则称为带通信号。
其次,带通信号通过信道传输到接收端。
信道传输是指带通信号在传输介质中的传播过程,传输介质可以是空气、电缆、光纤等。
在信道传输过程中,带通信号会受到噪声、衰减等干扰,因此需要在接收端进行解调处理来还原出原始的信息信号。
最后,接收端进行解调还原信息信号。
解调是指将带通信号中的信息信号分离出来的过程,解调过程与调制过程相反。
解调过程中,需要根据调制时采用的调制方式来进行相应的解调处理,最终得到原始的信息信号。
总的来说,载波通信原理涉及到调制、信道传输和解调三个主要环节。
通过调制将信息信号与载波信号相结合,然后通过信道传输将带通信号传送到接收端,最后在接收端进行解调处理得到原始的信息信号。
这种通信方式在现代通信领域得到了广泛的应用,如调频广播、移动通信等都是基于载波通信原理来实现的。
在实际应用中,载波通信原理还涉及到很多细节和技术,如信道编解码、信道均衡、多径效应等。
对于工程师来说,了解和掌握载波通信原理是十分重要的,这不仅有助于理解通信系统的工作原理,还可以为通信系统的设计和优化提供重要的参考。
因此,对载波通信原理的深入研究和理解对于提高通信系统的性能和可靠性具有重要意义。
ofdm载波传输原理OFDM(正交频分复用)是一种用于无线通信的调制技术,它将高速数据流分成多个低速子流进行传输。
OFDM的基本原理是将原始数据流分成多个小数据流,并将这些小数据流分配到不同的子载波上进行传输。
每个子载波都具有不同的频率和相位,使得它们之间互相正交,从而避免了频率干扰和串扰。
OFDM的载波传输原理可以通过以下几个步骤来描述。
首先,原始数据流被分成多个小数据流。
这个过程称为并行-串行转换(P/S转换)。
然后,每个小数据流被调制到一个子载波上。
这个过程称为调制。
调制将数字数据转换成模拟信号,以便能够在无线信道上传输。
接下来,将所有的子载波合并成一个OFDM信号。
这个过程称为并行-串行转换(S/P转换)。
最后,OFDM信号通过天线传输到接收端。
在接收端,OFDM信号经过串行-并行转换(S/P转换)后,可以将子载波分离出来。
然后,每个子载波上的数据被解调,将模拟信号转换回数字信号。
这个过程称为解调。
解调后的数据通过并行-串行转换(P/S转换)后,恢复成原始数据流。
OFDM的载波传输原理的关键在于子载波之间的正交性。
子载波之间的正交性使得它们之间的干扰最小化,从而提高了系统的传输效率和抗干扰能力。
此外,OFDM还具有频谱利用率高、抗多径衰落和抗频率选择性衰落等优点,使其成为现代无线通信系统中广泛采用的调制技术之一。
OFDM的载波传输原理在实际应用中有广泛的应用。
例如,OFDM 被用于Wi-Fi、LTE和5G等无线通信系统中。
在Wi-Fi系统中,OFDM被用于将数据传输到无线设备,以提供高速的互联网接入。
在LTE和5G系统中,OFDM被用于将数据传输到移动设备,以提供高速的移动通信服务。
总的来说,OFDM的载波传输原理是一种高效的无线通信调制技术,通过将原始数据流分成多个子载波进行传输,提高了系统的传输效率和抗干扰能力。
OFDM在现代无线通信系统中有广泛的应用,成为实现高速无线通信的重要技术之一。
第四章 数字信号的载波传输 载波传输是把基带信号以一定方式调制到载波上进行传输,一般用于无线信道或宽带有线信道(如光纤等)。
载波信号与基带信号传输之间有密切的联系。
在许多情况下,可以把载波信号等效成基带信号,因而可把基带信号传输的分析方法和结论应用于对载波信号的分析。
4.1 载波传输系统模型 如上图所示,为一般载波信号传输的方框图。
由于变频只是把信号由中频搬到射频(发端)或由射频搬到中频,而不改变频谱结构。
可以把上图简化成如下模型。
发端:调制前的成形滤波器)(f H m 和发送端带通滤波器)(f H T (包括变频后滤波),使得发送信号的谱具有一定的形状和一定的带宽。
调制器是选用一定的调制方式(ASK、FSK、PSK)把基带信号频谱搬到中频或射频上。
收端:接收滤波器)(f H R 用来滤除信号带宽之外的干扰和噪声,解调后滤波器)(f H d 用来对波形响应进行选择。
在数字通信中解调器常用相干解调方法,因为其性能比非相干解调好许多,它的具体形式由载波信号的调制方式决定。
)(t n 是加性噪声,可以是外来的,也可是接收机本身的。
再生器对经)(f H d 滤波器和基带信号)(t y 进行判决,并按一定的逻辑恢复出与发端数字信号序列)(t d 相应的接收序列)(t d ),实际上)(t d )仅是)(t d 的估计值,有时可能出错。
4.2 几种常用的数字载波调制解调技术 从对载波参数的改变方式上可把调制方式分成三种类型:ASK、FSK和PSK。
每种类型又有多种不同的具体形式。
如在ASK有正交载波调制技术、单边带技术、残留边带技术和部分响应技术等。
FSK中有连续相位调制技术等,PSK中有2PSK、4PSK、……,在这些调制技术中常用的是多相相移键控技术、正交幅度键控技术和连续相位的频率键控技术。
数字载波键控信号的数学表达式为: })(Re{)(0t j e t u t S ω= 其中0ω为载波角频率,u(t)为键控信号的复包络,常称它为数字载波键控信号的等效基带信号,可把u(t)写为 )()()()()(t jy t x e t a t u t j +==ϕ 其中a(t)称为等效基带信号的模,)(t ϕ为幅角, x(t)为实部,y(t)为虚部。