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数字调制系统的性能比较

数字调制系统的性能比较
数字调制系统的性能比较

衡量一个数字通信系统性能优劣的最为主要的指标是有效性和可靠性,下面主要针对二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(BPSK)、二进制差分相移键控(DBPSK)以及四进制差分相移键控(DQPSK)数字调制系统,分别从误码率、频带利用率、对信道的适应能力以及设备的可实现性大小几个方面讨论。

1. 误码率

通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。在数字通信系统中,信道噪声有可能使传输码元产生错误,错误程度通常用误码率来衡量。

在信道高斯白噪声的干扰下,各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比,而误码率表达式的形式则取决于解调方式:相干解调时为互补误差函数(/)

erfc r k形式(k只取决于调制方式),非相干解调时为指数函数形式。

图1和图2是在下列前提条件下得到:

①二进制数字信号“1”和“0”是独立且等概率出现的;

②信道加性噪声n(t)是零均值高斯白噪声,单边功率谱密度为0

n,信道参恒定;

③通过接受滤波器后的噪声为窄带高斯噪声,其均值为零,方差为

2

n σ;

④由接收滤波器引起的码间串扰很小,忽略不计;

⑤接收端产生的相干载波的相位差为0。

调制方式

e

P

解调方式

相干解调非相干解调

2ASK 1

(/4)

2

erfc r/4

1

2

r

e-

2FSK 1

(/2)

2

erfc r/2

1

2

r

e-

BPSK 1

()

2

erfc r—

图1 各种数字调制系统误码率

图2 二进制数字调制系统的误码率曲线

DBPSK ()erfc r

12r e -

DQPSK

(2sin

)

2erfc r M π

图3a MDPSK 信号误码率曲线 图3b MPSK 信号的误码率曲线

(1) 通过图1从横向来看并结合图2得到:

对同一调制方式,采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率,相干解调方式的抗噪声性能优于非相干解调方式。但是,随着信噪比r 的增大,相干与非相干误码性能的相对差别越不明显,误码率曲线有所靠拢。 (2) 通过图1从纵向来看:

①若采用相干解调,在误码率相同的情况下,2224ASK FSK BPSK

r r r ==,转化成

分贝表示为

22()3()6()ASK FSK BPSK r dB dB r dB dB r dB

=+=+,即所需要的信噪比的要

求为:BPSK 比2FSK 小3dB ,2FSK 比2ASK 小3dB ;BPSK 和DBPSK 相比,信噪比r 一定时,若

()

e BPSK P 很小,则

()()/2

e DBPSK e BPSK P P ≈,若

()

e BPSK P 很大,则有

()()/1

e DBPSK e BPSK P P ≈,意味着

()

e DBPSK P 总是大于

()

e BPSK P ,误码率增加,增加的系数

在1~2之间变化,说明DBPSK 系统抗加性白噪音性能比BPSK 的要差;总之,使用相干解调时,在二进制数字调制系统中,BPSK 的抗噪声性能最优。 ②若采用非相干解调,在误码率相同的情况下,信噪比的要求为:DBPSK 比2FSK 小3dB ,2FSK 比2ASK 小3dB 。总之,使用非相干解调时,在二进制数字调制系统中,DBPSK 的抗噪声性能最优。 (3) 通过图3a 和图3b 可得:

在多进制相移键控调制系统中,M 相同时,相干解调下MPSK 系统的抗噪声性能优于差分相干解调MDPSK 系统的抗噪声性能。在相同误码率的条件下,M 值越大,差分相移比相干相移在信噪比上损失得越多,M 很大时,这种损失约为3dB 。 对比图3a 中的DBPSK(M=2)和DQPSK(M=4)可得,在相同误码率的条件下,DBPSK 的信噪比要求比DQPSK 的低。可见,随着进制数的增加,抗干扰性能降低。

综上所述,各信号按抗噪声性能优劣的排列是BPSK 相干解调、DBPSK 相干解调(极性比较法)、DBPSK 非相干解调(相位比较法)、DQPSK 相干解调(极性比较法)、2FSK 相干解调、2FSK 非相干解调、2ASK 相干解调、2ASK 非相干解调。 2. 带宽

各种调制方式的带宽如下: 图4 各种调制方式的带宽

(1) 二进制数字调制系统的传码率等于其传信率,2ASK 和BPSK 的系统带宽近似等于两倍的传信率,频带利用率为1/2 bit/(s ?Hz);而2FSK 系统的带宽近似为

2122B B

f f R R -+>,频带利用率小于1/2 bit/(s ?Hz)。

(2) 在多进制数字调制系统中,由信息传输率b

R 、码元传输速率

B

R 和进制数

M 之间的关系

2/log B b R R M

=知:在信息传输速率不变的情况下,通过增加进制

调制方式 带宽

备注

2ASK 2/S T S T 为二进制码元时间宽度 MASK 2/S

T

S

T 为M 进制码元时间宽度

2FSK 212/S f f T -+ 12,f f 为载波频率,S T

为二进制码元时间宽度 MFSK 212/S

f f T -+

12

,f f 为载波频率,S T

为二进制码元时间宽度

BPSK 2/S T S T 为二进制码元时间宽度 MPSK 2/S T S T 为M 进制码元时间宽度 DBPSK 2/S T S T 为二进制码元时间宽度 DQPSK

2/S

T

S

T 为四进制码元时间宽度

数M,可以降低码元传输速率,从而减小信号带宽,节约频带资源,提高系统频带利用率。当然,采用多进制数字调制系统增加频带利用率的代价是增加了信号功率和实现上的复杂性。

综合以上两条,所以DQPSK的频带利用率最高,2ASK、BPSK、DBPSK的频带利用率次之,2FSK最不可取。

3. 对信道特性变化的敏感性

在选择数字调制方式时,还应考虑判决门限对信道特性的敏感性,在随参信道中,我们希望判决门限不随信道变化而变。经过比较,可以得出以下结论:

(1) 2FSK最优,因为不需人为设置判决门限;

(2) BPSK次之,最佳判决门限为0,与接收机输入信号幅度无关;

(3) 2ASK最差,最佳判决门限位a/2,与接收机输入信号幅度有关,因为信

道变化,判决门限随着信号幅度的变化而变化,不利于电路设计,此时

需要自适应控制电路;

(4) 但当信道有严重衰落时,通常采用非相干解调或差分相干解调,因为在

接收端难以得到与发送端同频同相的本地载波。但在远距离通信中,当

发射机有着严格的功率限制时,如卫星通信中,星上转发器输出功率受

电能的限制,这时可考虑用相干解调,因为在传码率及误码率给定的情

况下,相干解调所要求的信噪比较非相干解调的小。

4. 设备复杂度

就二进制调制系统的设备而言,2ASK、BPSK及2FSK发送端设备的复杂度相差不多,而接收端的复杂程度则和所用的调制解调方式有关。对于同一种调制方式,相干解调时的接收设备比非相干的接受设备复杂;同为非相干解调时,DBPSK的接收设备最复杂,2FSK次之,2ASK的设备最简单。

就多进制而言,不同调制解调方式设备的复杂程度的关系与二进制的情况相同。但总体讲,多进制数字调制与解调设备的复杂程度要比二进制的复杂得多。

5. 各自优缺点及应用场合

FSK是数字通信中不可缺少的一种调制方式。优点是抗干扰能力较强,不受信道参数变化的影响,因此FSK特别适合应用于衰落信道;缺点是占用频带较宽,尤其是MFSK,频率利用率低。目前调频体制主要应用于中、低速数据传输

中。

BPSK在解调时有相位模糊的缺点,因而在实际中很少采用。DBPSK不存在相位模糊的问题,因为它是依靠前后两个接收码元信号的相位差来恢复数字信号的。BPSK和DBPSK,是一种高传输效率的调制方式,其抗干扰能力比ASK 和FSK都强,因此在高、中速数据传输中得到了广泛应用,尤其是DBPSK。

DQPSK是一种多进制相移键控,可以看做是振幅相等而相位不等的振幅调制,它是一种频带利用率高的高效率传输方式,其抗噪性能也好。它的发展趋势是纯数字化,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入与移动通信及有线电视的上行传输。在卫星数字电视传输中普遍采用的QPSK调谐器可以说是当今卫星数字电视传输中对卫星功率、传输效率、抗干扰性以及天线尺寸等多种因素综合考虑的最佳选择。

6. 总结

通过以上几个方面的比较可以看出,对调制和解调方式的选择需要考虑的因素较多。通常,只有对系统的要求作全面的考虑,并且还要抓住其中最主要的因素,才能作出比较恰当的选择。如果抗噪声性能是最主要的,则应考虑相干2PSK 和DBPSK,而2ASK最不可取;如果要求较高的频带利用率,则应选择相干2PSK、DBPSK及2ASK,而2FSK最不可取;如果要求较高的功率利用率,则应选择相干2PSK和DBPSK,而2ASK最不可取;若传输信道是随参信道,则2FSK具有更好的适应能力;若从设备复杂度方面来主要考虑,则非相干方式比相干方式更适宜。DQPSK是一种频带利用率高的高效率传输方式,其抗噪性能也好,有点较多,有着广泛的应用。

参考书目

[1] 樊昌信,曹丽娜. 通信原理[M].北京:国防工业出版社,2006.

[2] 王兴亮. 通信系统原理教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.

[3] 赵蓉. 现代通信原理教程[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.

[4] 孙青华. 数字通信原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2007.

[5] 黄葆华. 通信原理[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.

[6] 文川.多进制数字调制技术及应用[J].中国有线电视.2004(23).

[7] 朱锦,范平志.几种数字调制解调方式的性能比较与分析[J].四川省通信学会 1997年学术论文集.1997 存在的疑问

DQPSK 的非相干解调(相位比较法)的误码率表达式没有搜到,相关书籍资料上只讲了它的两种解调方法——极性比较和相位比较法,但是最后给出它的误

码率

e

P 函数表达式

(2sin

)

2erfc r M

时,不确定是哪一种解调方式下的误码率,

所以在本文章第一部分“1.误码率”最后的综上所述中,DQPSK 相干解调(极性比较法) 在按抗噪声性能优劣的排列位置不太确定。

调制信号识别.

调制信号的小波分析 一、小波函数简介 1.Haar小波 最简单的小波函数,Haar小波是离散的,与阶跃信号相似,同Daubechies db1 小波是一样的。 2. Daubechies小波 Daubechies小波是紧支正则小波,便于进行离散小波分析。这类小波没有显式的表达式,除了db1(Haar)。然而它的传递函数的模的平方是有简单的表达式的。 3. Biorthogonal小波 此类小波具有线性相位,用于信号和图像重建。 4. Coiflet小波 这个小波族是I.Daubechies应R.Coifman的要求所创建的,coif N较dbN有更好的对称性。

5.Symlets 小波 此小波由Daubechies 提出,作为对db 小波族的修正,是一种近似对称小波,它和db 小波族的性质是近似的。 6.Morlet 小波 其尺度函数不存在,小波函数为x e x x 5cos )(22-=ψ, Morlet 小波不满足容许性条件。 7.Mexican Hat 小波 小波函数为2241 2 )1)(32 ()(x e x x ---=πψ,它是Gaussian 概率密度函数的二阶

导数,由于它不存在尺度函数,因此不具有正交性。 8.Meyer小波 Meyer小波的尺度函数和小波函数都在频域中定义,都具有显式的表达式。 二、连续小波变换 从数学上来说,傅里叶变换就是将信号) f乘以一个复指数后在所有的时间 (t 域上求和。变换的结果就是傅里叶系数。 相似的,连续小波变换(CWT)定义为,将信号乘以由尺度和位移确定的小波函数后,再在整个时间轴上相加。CWT的变换结果是很多小波系数C,C是尺度和位移的函数。 大尺度对应于时间上伸展大的小波,小波伸展地越大,所比较的信号段就越长,所以小波系数所量度的信号特征也就越粗糙。 在计算机中,任何实数域的信号处理都是对离散信号的操作,那么,CWT 的连续性及它与DWT的区别表现在尺度的选取和对位移的操作。与离散小波变换不同的是,只要在计算机的计算能力之内,CWT可以在每一个尺度上计算;在位移上连续是指小波可以在待分析函数的整个域上进行平滑的移动。 三、离散小波变换 对于大多数信号来说,低频部分往往是最重要的,给出了信号的特征。而高频部分则与噪音及扰动联系在一起。将信号的高频部分去掉,信号的基本特征仍然可以保留。 信号的概貌主要是系统大的、低频的成分,大尺度;而细节往往是信号局部、高频成分,小尺度。

常见的调制方式

1. 常见的调制方式 调制方式用途 常规双边带调幅AM 广播 抑制载波双边带调幅DSB 立体声广播 线性调制 单边带调幅SSB 载波通信、无线电台、数传连 残留边带调幅VSB 电视广播、数传、传真 续 频率调制FM 微波中继、卫星通信、广播载非线性调制 相位调制PM 中间调制方式 波 幅度键控ASK 数据传输 调 频率键控FSK 数据传输 制 数字调制相位键控PSK 、DPSK 、QPSK 等数据传输、数字微波、空间 通信 其他高效数字调制QAM 、MSK 等数字微波、空间通信 脉幅调制PAM 中间调制方式、遥测脉冲模拟调制脉宽调制PDM (PWM )中间调制方式 脉脉位调制PPM 遥测、光纤传输 冲脉码调制PCM 市话、卫星、空间通信 调增量调制DM 军用、民用电话 制脉冲数字调制差分脉码调制DPCM 电视电话、图像编码 其他语言编码方式ADPCM 、APC 、中低数字电话 LPC 2. 模拟调制系统

c 2.1 幅度调制(线性调制)的原理 幅度调制: 用载波信号去控制高频载波的振幅, 使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号 v t V cos t 载波信号 v c t V c cos c t 调幅波( AM )信号 S AM t V c K a v t cos c t V c 1 K cos t cos c t V c cos c t 1 KV 2 cos c t 1 KV 2 cos c t 比例系数 -- K a ,调幅指数 -- K 频域表达式 S AM c K a V V c 1 M M 2 2.2 抑制载波双边带( DSB )调制 DSB 信号 S DSB t v t V c cos c t 1 V V c 2 cos c t 1 KV 2 V c cos c 频域表达式 1 S DSB M 2 c M c 2.3 单边带( SSB )调制 SSB 信号,上边带 v SSB 上 t 1 V V c 2 cos c t 频域表达式 1 S SSB 上 M c 2 1 下边带 v SSB 下 t V V c cos c t 2 频域表达式 1 S SSB 下 M c 2 SSB 信 号 上 下 边 带 合 起 来 c c c c

数字调制系统的性能比较

衡量一个数字通信系统性能优劣的最为主要的指标是有效性和可靠性,下面主要针对二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(BPSK)、二进制差分相移键控(DBPSK)以及四进制差分相移键控(DQPSK)数字调制系统,分别从误码率、频带利用率、对信道的适应能力以及设备的可实现性大小几个方面讨论。 1. 误码率 通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。在数字通信系统中,信道噪声有可能使传输码元产生错误,错误程度通常用误码率来衡量。 在信道高斯白噪声的干扰下,各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比,而误码率表达式的形式则取决于解调方式:相干解调时为互补误 差函数erfc形式(k只取决于调制方式),非相干解调时为指数函数形式。 图1和图2是在下列前提条件下得到: ①二进制数字信号“1”和“0”是独立且等概率出现的; ②信道加性噪声n(t)是零均值高斯白噪声,单边功率谱密度为0n,信道参 恒定; ③通过接受滤波器后的噪声为窄带高斯噪声,其均值为零,方差为2nσ; ④由接收滤波器引起的码间串扰很小,忽略不计; ⑤接收端产生的相干载波的相位差为0。

图1 各种数字调制系统误码率 图2 二进制数字调制系统的误码率曲线 DBPSK ()erfc r 12r e - DQPSK (2sin )2erfc r M π —

图3a MDPSK 信号误码率曲线 图3b MPSK 信号的误码率曲线 (1) 通过图1从横向来看并结合图2得到: 对同一调制方式,采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率,相干解调方式的抗噪声性能优于非相干解调方式。但是,随着信噪比r 的增大,相干与非相干误码性能的相对差别越不明显,误码率曲线有所靠拢。 (2) 通过图1从纵向来看: ①若采用相干解调,在误码率相同的情况下,2224ASK FSK BPSK r r r ==,转化成分贝表示为22()3()6()ASK FSK BPSK r dB dB r dB dB r dB =+=+,即所需要的信噪比的要求为:BPSK 比2FSK 小3dB ,2FSK 比2ASK 小3dB ;BPSK 和DBPSK 相比,信噪比r 一定时,若 ()e BPSK P 很小,则()()/2e DBPSK e BPSK P P ≈,若()e BPSK P 很大,则有()()/1e DBPSK e BPSK P P ≈,意味着()e DBPSK P 总是大于()e BPSK P ,误码率增加,增加的系数在1~2之间变化,说明DBPSK 系统抗加性白噪音性能比BPSK 的要差;总之,使用相干解调时,在二进制数字调制系统中,BPSK 的抗噪声性能最优。 ②若采用非相干解调,在误码率相同的情况下,信噪比的要求为:DBPSK

数字信号调制与解调技术论文---副本

数字信号调制与解调技术 张海超(天津712) 摘要 调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。它将模拟信号抽样量化后,以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制,并进行脉冲编码(PCM)。数字调制的优点是抗干扰能力强,中继时噪声及色散的影响不积累,因此可实现长距离传输。它的缺点是需要较宽的频带,设备也复杂。 调制技术又分为模拟调制技术与数字调制技术,其主要区别是:模拟调制是对载波信号的某些参量进行连续调制,在接收端对载波信号的调制参量连续估值,而数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送信息,在接收端只对载波信号的离散调制参量进行检测。与模拟调制系统中的调幅、调频和调相相对应,数字调制系统中也有幅度键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)三种方式,其中移相键控调制方式具有抗噪声能力强、占用频带窄的特点,在数字化设备中应用广泛,具体的数字调制方式有2FSK、2ASK、2PSK、QPSK、QAM、GSMK、MSK等。 数字调制的优点是抗干扰能力强,中继时噪声及色散的影响不积累,因此可实现长距离传输。在现在文明高速发展的今天,人们越来越离不开数字信息,数字通信也越来越重要,因此数字调制解调技术越来越被广泛应用。 由于信道资源的紧张与人们越来越希望更快的通信速度与更好通信质量的要求的矛盾,将来必然还要寻找更加好的调制技术,它要求功率效率高,频带利用率高,并且易于实现,节能低碳,环保。激光调制通信、卫星通信、非恒包络调制等都是研究方向。数字调制解调的发展,必定会有力地推进通信、数字技术等各个领域的进步。 关键字:数字、调制方式、解调方式

一、概述 调制是将各种基带信号转换成适于信道传输的调制信号(已调信号或频带信号),就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 调制技术分为模拟调制技术与数字调制技术,其主要区别是:模拟调制是对载波信号的某些参量进行连续调制,在接收端对载波信号的调制参量连续估值,而数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送信息,在接收端只对载波信号的离散调制参量进行检测。 1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念,从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了,但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以后才开始的。随着时代的发展,用户不再满足于听到声音,而且还要看到图像;通信终端也不局限于单一的电话机,而且还有传真机和计算机等数据终端。现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。常用的数字调制技术有2ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)、4ASK、8ASK、BIT/SK(Phase Shift Keying,相移键控)、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等,频带利用率从1bit/s/Hz~3bit/s/Hz。更有将幅度与相位联合调制的QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)技术,目前数字微波中广泛使用的256QAM,其频带利用率可达8bit/s/Hz,8倍于2ASK或BIT/SK。此外,还有可采用减小相位跳变的MSK等特殊的调制技术,为某些专门应用环境提供了强大的工具。近年来,四维调制等高维调制技术的研究也得到了迅速发展,并已应用于高速MODEM中,为进一步提高传输效率奠定了基础。 数字通信所能够达到的传输效率远远高于模拟通信,调制技术的种类也远远多于模拟通信,大大提高了用户根据实际应用需要选择系统配置的灵活性,除此之外,数字调制抗干扰能力强,中继时噪声及色散的影响不积累,因此可实现长距离传输。在现在文明高速发展的今天,人们越来越离不开数字信息,数字通信也越来越重要,因此数字调制解调技术越来越被广泛应用。

多进制数字调制系统抗噪性能分析

安康学院 学年论文﹙设计﹚ 题目多进制数字调制系统抗噪性能分析 学生姓名任永森学号 2009222343 所在院(系)安康学院 专业班级电子信息工程 09级(1班) 指导教师张申华 2012年 6月8日

多进制数字调制系统抗噪性能分析 (作者:任永森) (安康学院电子与信息工程系电子信息工程专业09级,陕西安康725000) 指导教师:张申华 【摘要】本文以双模噪声为背景噪声,详细分析了二进制数字调制系统的抗噪声性能。它是对原建立在高斯噪声基础上通信与信号处理理论的完善与补充,有一定的普遍意义。在理论分析的基础上,给出了仿真结果并进行了分析。 【关键词】双模噪声相干检测非相干检测高斯型混合 Anti-noise performance of M-ary digital modulation system Author: Ren Y ongsen (Department of electronics and Information Engineering Ankang University of electronic information engineering09,Ankang 725000,Shaanxi) Directed by Zhang Shenhua Abstract:The bimodal noise background noise, a detailed analysis of the binary digital modulation noise immunity performance of. It is to build in the Gauss noise based on communication and signal processing theory perfect and supplement, has certain common sense. On the basis of theoretical analysis, simulation results and analysis. Key words:Bimodal Noise coherent detection noncoherent detection Gauss hybrid 0 引言 通信与信号处理理论一般是建立在高斯噪声基础之上的,它对建立在高斯噪声基础上的数字调制系统中的背景噪声为高斯噪声时的性能分析理论上已经比较完善。非高斯噪声研究是现代信号处理的核心内容之一,其应用范围以涉及地球物理各个领域。在信号处理方法中,特别是对于各种污染非高斯噪声的接收信号的检测和处理,用高斯噪声进行近似分析不能得到满意效果,所以在处理信号和数据时,首先要分清混有那类噪声,建立其数学模型进行处理。非高斯噪声比高斯噪声更具

数字调制系统(数字频带传输系统)

121 第六章 数字调制系统(数字频带传输系统) 6.1 引 言 在实际通信中,有不少信道都不能直接传送基带信号,而必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即所谓调制。 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在收端对载波信号的离散调制参量进行检测。 数字调制信号也称键控信号。 在二进制时,有 ASK ~ 振幅键控 FSK ~ 移频键控 PSK ~ 移相键控 正弦载波的三种键控波形 见樊书P129,图6-1 6.2 二进制数字调制原理 6.2.1 二进制振幅键控(2ASK ) 一、一般原理及实现方法 2ASK 是用“0”,“1” 码基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时 断时续地输出。 最早使用的载波电报就是这种情况。 数字序列{}n a ()t s 单极性基带脉冲序列 ()()t t s t e c ω=cos 0 与t c ωcos 相乘,()t s 频谱搬移到c f ±附近,实现2ASK 。 {}n a 信号 2ASK 调制的方框图 转换成 数字调制系统的基本结构图

122 带通滤波器滤出所需已调信号,防止带外辐射,影响邻台。 二、2ASK 信号的功率谱及带宽 ()()()() ∑∞-∞ =-=ω=n s n c nT t g a t s t Cos t s t e 0 ???-=p p a n 110,概率为,概率为随机变量 ()()()()()() ()()()s s T f j s a s T j s a s e fT S T f G e T S T G E t e S t s G t g 002 π-ω-?π=???? ??ω=ωω?ω?ω?或,设 ()()()[]c c S S E ω-ω+ω+ω=ω21 ()()()的功率为: 则在频率轴上互不重叠,,假如t e S S c c 0ω-ωω+ω ()()()[]()()()[] c S c S E c S c S E f f P f f P f P P P P -++=ω-ω+ω+ω= ω4 1 4 1 或 )(f P S 为)(t s 的功率谱, 可见,知道了)(f P S 即可知道)(f P E 。 由前面,二进制随机序列)(t s 的功率谱: 的门函数 12s 2 s t t t

浅析通信信号调制识别方法

浅析通信信号调制识别方法 通信信号调制方式的识别涉及到很多复杂的因素,是一种典型的模式识别。由于通信技术的迅猛发展,信号的调制样式也变得复杂多样,常规的识别方法已无法满足实际需要,新的通信信号识别研究面临着巨大的挑战。文章着重介绍了统计模式识别方法和决策模式识别方法并提出了它们的优缺点。简要介绍了非理想信道和共信道多信号的调制方式识别。 标签:调制方式;统计模式;识别;决策模式识别方法 信息通过信道快速、安全、准确地传输,极大地方便了人们的日常沟通。信号作为信息的媒介,可以在有线信道传输,却几乎无法直接通过无线信道进行传输。要使通信信号顺利在无线信道中传输,必须采用调制解调技术调制后才可以进行传输,而且调制方式是由简到繁,由虚拟到数字等多样的。调制识别存在于检测与调解之间,接受方面需要根据信号的调制进行解调才可以被进入到下一步的操作中。 如果想要解调相应地信息内容需要截获信号,同时还需要分析信号调制方式及参数,干扰信号,准确识别发出方的调制方式。调制方式是一种信号区别于另一种信号的重要特性指标。调制识别的基本任务存在与多信号及噪声干扰的复杂环境中,能够对信号的鉴别方式进行调制,并且对信号参数进行调节,能够在一定程度上对信号信息进行处理。当今,通信技术急速发展下,无线通信环境在不断的发展中变得愈来愈复杂。如何快速、高效的监视并识别那些采用了不同的调制参数和不同的调制样式的通信信号,无论是在军事还是民用领域都一直是人们关注的焦点。 1 数字调制识别方法 人工识别已无法满足在存在着大量未知信号的电磁环境中进行信号实时性识别的要求。后来,人们根据信号频谱的差异研究出了自动调制识别技术。它的出现解决了一直以来依赖人工识别的重要难题。通信信号也早已不是之前的模拟信号,已经成为具有较强抗失真和抗干扰的数字信号,而且数字调制识别方法的成本较低。高速数字信号处理技术、计算机技术和微型芯片技术的蓬勃发展下能够促使自动调制识别技术能够大规模的运用。归纳总结这些年国内外的研究成果,自动调制识别方法可归纳为统计模式识别、决策模式识别两种方法。 1.1 统计模式识别方法 统计模式识别方法主要由三个部分组成,分别为:信号预处理、特征提取和分类识别,从模式的识别理论中衍生而来,三者互为补充,不可或缺。信号的预处理主要是为了提供精确的数据,目的是为例特征的提取做相应地准备。信号的预处理在数字调制或中频上计算接收信号的瞬时幅度、相位和频率。在多信道多发射源的情况下,可以分离不同信号,确保信号在调制识别过程中保持唯一性。

数字调制技术

数字调制技术 一般情况下,信道不能直接传输由信息源产生的原始信号,信息源产生的信号需要变换成适合信号,才能在信道中传输。将信息源产生的信号变换成适合于信道传输的信号的过程称为调制。在调制电路中,调制信号是数字信号,因此这种调制称为数字调制。数字调制是现代通信的重要方法,它与模拟调制相比有许多优点:数字调制具有更好的抗干扰性能、更强的抗信道损耗及更高的安全性。在数字调制中,调制信号可以表示为符号或脉冲的时间序列,其中每个符号可以有m种有限状态,而每个符号又可采用n比特来表示。主要的数字调制方式包括幅移键控(amplitude shift keying,ASK)、频移键控(frequency shift keying,FSK)、相移键控(phase shift keying,PSK)、多电平正交调幅(multi level quadrature amplitude modulation,mQAM)、多相相移键控(multiphase shift keying,mPSK),也包括近期发展起来的网格编码调制(trellis coded modulation,TCM)、残留边带(vestigial sideband,VSB)调制、正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)调制等。 1.幅移键控 幅移键控就是用数字信号控制高频振荡的幅度,可以通过乘法器和开关电路来实现。幅移键控载波在数字信号1或0的控制下通或断。在信号为1的状态下,载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。那么,在接收端就可以根据载波的有无还原出数字信号1和0。移动通信要求调制方式抗干扰能力强、误码性能好、频谱利用率高。二进制幅移键控的抗干扰能力和抗衰落能力差,误码率高于其他调制方式,因此一般不在移动通信中使用。 2. 频移键控 频移键控或称数字频率控制,是数字通信中较早使用的一种调制方式。频移键控广泛应用于低速数据传输设备中。它的调制方法简单、易于实现,解调不需要回复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落能力强。因此,频移键控成为在模拟电话网上传输数据的低速、低成本异步调制解调器的一种主要调制方式。频移键控是用载波的频率来传送数字消息的,即用所传送的数字消息控制载波的

各种数字调制方法对比

调制是所有无线通信的基础,调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程,并且可用的频谱有限,因此调制方式变得前所未有地重要。 如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。此目标被称为频谱效率,量度数据在分配的带宽中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术。 幅移键控(ASK)和频移键控(FSK) 调制正弦无线电载波有三种基本方法:更改振幅、频率或相位。比较先进的方法则通过整合两个或者更多这些方法的变体来提高频谱效率。如今,这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。 图1显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和FM信号。有两种AM信号:开关调制(OOK)和幅移键控(ASK)。在图1a中 ,载波振幅在两个振幅级之间变化,从而产生ASK调制。在图1b中,二进制信号关断和导通载波,从而产生OOK调制。 图1:三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行: 幅移键控(a)、开关键控(b)和频移键控(c)。在载波零交叉点发生二进制状态变化时,这些波形是相 干的。 AM在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。所需的带宽是最高频率含量的两倍,包括二进制脉冲调制信号的谐波。 频移键控(FSK)使载波在两个不同的频率(称为标记频率和空间频率,即fm和fs)之间变换(图1c)。FM会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。产生的带宽是最高调制频率(包含谐波和调制指数)的函数,即: m = Δf(T) Δf是标记频率与空间频率之间的频率偏移,或者: Δf = fs –fm T是数据的时间间隔或者数据速率的倒数(1/bit/s)。

数字调制系统-2ASK

成绩 西安邮电大学 《通信原理》软件仿真实验报告 实验名称:数字频带系统--2ASK系统 院系:通信与信息工程学院 专业班级: 学生姓名: 学号: (班内序号) 指导教师:张明远 报告日期:2013年10月13日

●实验目的: 1、掌握2ASK信号的波形和产生方法; 2、掌握2ASK信号的频谱特点; 3、掌握2ASK信号的解调方法; 4*、掌握2ASK系统的抗噪声性能。 ●知识要点: 1、2ASK信号的波形和产生方法; 2、2ASK信号的频谱; 3、2ASK信号的解调方法; 4*、2ASK系统的抗噪声性能。 ●仿真设计电路及系统参数设置: 采用模拟相乘法和键控法产生2ASK信号,经调制后用相干解调法和包络解波法进行解调系统框图: 时间参数:No. of Samples =8192;Sample Rate =10000Hz 单极性不归零码Rate = 200Hz,Amp =0.5V,Offset = 0.5V 载波Amp = 1V,Frep = 1000Hz; 图14为带通滤波器,Low Fc = 8000Hz,Hi Fc = 1200Hz 图18为全波整流器 图4和19为低通滤波器,截止频率为200Hz 图5和20为采样器,采样频率为200Hz 图8和21为保持器 图7和22为比较器,比较条件为a>=b,True Output=1v,False Output=-1v ●仿真波形及实验分析: 1.调制信号 原始信号,模拟相乘法得2ASK,键控法得2ASK瀑布图

原始信号频谱 模拟相乘法得2ASK 键控法的2ASK信号 分析:原始信号经模拟相乘法和键控法所得的2ASK信号波形相同,频谱也相同。所以两种方法均可获得2ASK信号

数字调制概述

3.4.1数字调制概述 1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念,从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了,但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以后才开始的。随着时代的发展,用户不再满足于听到声音,而且还要看到图像;通信终端也不局限于单一的电话机,而且还有传真机和计算机等数据终端。现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。 1.数字调制概述 数字信号的载波调制是信道编码的一部分,之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有一定的限制,未经处理的数字信号源不能适应这些限制。由于传输信道的频带资源总是有限的,因此在充分得利用现有资源的前提下,提高传输效率就是通信系统所追求的最重要指标之一。 模拟通信很难控制传输效率,最常见到的单边带调幅(SSB)或残留边带调幅(VSB)可以节省近一半的传输频带。由于数字信号只有―0‖和―1‖两种状态,所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关键控制载波的过程,因此数字信号的调制方式一般均为较简单的键控方式。 常用的数字调制技术有2ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)、4ASK、8ASK、BIT/SK(Phase Shift Keying,相移键控)、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等,频带利用率从1bit/s/Hz~3bit/s/Hz。更有将幅度与相位联合调制的QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)技术,目前数字微波中广泛使用的256QAM,其频带利用率可达8bit/s/Hz,8倍于2ASK或BIT/SK。此外,还有可采用减小相位跳变的MSK等特殊的调制技术,为某些专门应用环境提供了强大的工具。近年来,四维调制等高维调制技术的研究也得到了迅速发展,并已应用于高速MODEM中,为进一步提高传输效率奠定了基础。总之,数字通信所能够达到的传输效率远远高于模拟通信,调制技术的种类也远远多于模拟通信,大大提高了用户根据实际应用需要选择系统配置的灵活性。 2.映射 信息与表示、承载它的信号之间存在着对应关系,这种关系称为―映射‖。接收端正是根据事先约定的映射关系从接收信号中提取发射端发送的信息的。信息与信号间的映射方式可以有很多种,不同的通信技术就在于它们所采用的映射方式不同。实际上,数字调制的主要目的在于控制传输效率,不同的数字调制技术正是由其映射方式区分的,其性能也是由映射方式决定的。 一个数字调制过程实际上是由两个独立的步骤实现的:映射和调制,这一点与模拟调制不同。映射将多个二元比特转换为一个多元符号,这种多元符号可以是实数信号(在ASK调制中),也可以是二维的复信号(在PSK和QAM调制中)。例如在QPSK调制的映射中,每两比特被转换为一个四进制的符号,对应着调制信号的4种载波。多元符号的元数就等于调制星座的容量。在这种多到一的转换过程中,实现了频带压缩。 3.4.2 调制方式 数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。所用载波一般是余弦信号,调制信号为数字基带信号。利用基带信号去控制载波的某个参数,就完成了调制。 调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上,即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位

数字调制系统分析与仿真

1 引言 1. 1 数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外,由于数字通信具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入综合业务数字网(ISDN 网),所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此,对数字通信系统的分析与研究越来越重要,数字调制作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素,从而便于改进系统,获得更佳的传输性能。 1. 2 Matlab 在通信系统仿真中的应用随着通信系统复杂性的增加,传统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,利用计算机进行实验研究的一种方法.它具有利用模型进行仿真的一系列优点,如费用低,易于进行真实系统难于实现的各种试验,以及易于实现完全相同条件下的重复试验等。Matlab 仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。 Matlab 是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab 的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab 可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab 具有强大的Simulink 动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。Simulink 支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统;Simulink 为用户提供了用方框图进行建模的图形接口,它与传统的仿真软件包用差分方程和微分方程建模相比,更直观、方便和灵活。用户可以在Matlab 和Simulink 两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab 语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab 环

多进制数字调制2

导入新课: 随着数字通信的发展,人们对频带利用率的要求不断提高,多进制数字调制作为一种解决方案获得了广泛应用。 讲授新课: 课题二 多进制数字调制 一、多进制数字调制系统 由于二进制数字调制系统频带利用率较低,使其在实际应用中受到一些限制。在信道频带受限时 为了提高频带利用率,通常采用多进制数字调制系统。所谓多进制数字调制系统就是用多进制的基带信号去调制载波的幅度、频率或相位。相应地有多进制振幅调制、多进制频率调制和多进制相位调制。 与二进制数字调制系统相比具有如下特点: 1)在相同的码元速率RB 下,多进制数字调制系统的信息速率比二进制高; )/( log 2s bit M R R B b 2)在相同的信息速率下, 多进制码元速率比二进制系统的低,增大码元宽度,可以增加码元的能量,并能减小码间干扰的影响。 二、多进制数字振幅调制系统 1、多进制数字振幅调制(MASK)的原理 多进制数字振幅调制又称多电平调制,它是二进制数字振幅键控方式的推广。M 进制数字振幅调制信号的载波幅度有M 种取值,在每个符号时间间隔Ts 内发送M 个幅度中的一种幅度的载波信号。 四进制数字振幅调制信号的时间波形 M 进制数字振幅调制可以看成是M 个不同振幅的2ASK 信号的叠加。 b) 多进制数字振幅调制信号的功率谱密度 M 进制数字振幅调制可以看成是M 个不同振幅的2ASK 信号的叠加。 M

进制数字振幅调制信号的功率谱密度是这M 个不同振幅的2ASK 信号功率谱密度之和。尽管叠加后频谱结构很复杂,但其带宽与2ASK 信号的相同。 多进制数字振幅调制信号的带宽:基带22B f B s MASK == c) MASK 信号的产生及解调 MASK 信号的产生方法与2ASK 类似,差别在于基带信号为M 电平。 将二进制信息n 位(n=log2M )分为一组,然后变换为M 电平,再送入幅度调制器。除了可以采用双边带调制外,也可以用多电平残留边带调制或单边带调制等。基带信号的波形最简单的为矩形脉冲,为了限制信号频谱也可用其他波形如升余弦滚降波形,或部分响应波形等。 MASK 信号的解调可以采用非相干解调即包络检波,或相干检测。 三、多进制数字频率调制系统 1、多进制数字频率调制的基本原理 多进制数字频率调制(MFSK)简称多频调制,它是2FSK 方式的推广。 时域表达式:( )()t t s t e i i MFSK ωcos = ()???<<<<=”时发送的符号不为“0,在时间间隔0”时发送的符号为“0在时间间隔 ,i T t i T t A t s s s i ωi 为载波角频率,共有 M 种取值。通常可选载波频率 fi=n/2T ,n 为正整数,此时M 种发送信号相互正交。 2、多进制数字频率调制的基本原理

数字微波常用调制技术

数字微波常用调制技术 2002-1-31 吴劲松 摘要:本文简要介绍了数字微波常用调制方式PSK和QAM的基本原理,提出在频谱利用率要求较高时应采用多相位PSK或多电平QAM调制方式,并对日常频率指配中对频段、调制方式的选择提出了建议。 一、前言 随着无线电通信事业的飞速发展,频谱资源的日益紧张,如何改进频谱利用技术就成为需要解决的紧迫课题。十几年来,数字调制技术的研究,主要是围绕着充分地节省频谱和高效率地利用可用频带这一中心展开的。前者指的是已调信号频谱占用率问题,后者指的是信道可用频带利用率问题。对于数字微波,要提高信道频带利用率,可通过多电平调制方法解决。如:采用8PSK、64QAM等方式。 二、移相键控PSK(phaseshiftkeying) 用基带数字信号控制载波的相位,称为移相键控。在恒参信道条件下,移相键控与移幅键控(ASK)和频移键控(FSK)相比,具有较高的抗噪声干扰性能,且能有效地利用所给定的信道频带。即使在有多径衰落的信道中也有较好的结果,所以PSK是一种较好的调制方式。 数字调相又分为绝对调相和差分调相两种方式。绝对调相利用载波相位(初相)的绝对值来表示基带数字信号。如,用0相位表示基带信号的1码,用π 相位表示基带信号的0码,称作PSK;差分调相是利用相邻码元的载波相位的相对变化来表示数字信号,即当数字信号为“1”码时,载波相位移相π(相对于前一码元相位),当数字信号为“0”码时,载波相位不变(相对于前一个码元)。 二相调制BPSK,即用载波的(0,π)两种相位传送二进制的数字(1,0),为了进一步提高传输速率,现代数字微波调相技术中,经常利用载波的一种相位去携带一组二进制信息码,如四相调制(QPSK),载波的四种相位(0,π/2,π,3π/2)对应四种二进制码元的组合(00,01,10,11),在发端一个码元周期内(双比特)传送了2位码,因此其信息传输速率是BPS

常见的调制方式

1.常见的调制方式 2.模拟调制系统 幅度调制(线性调制)的原理 幅度调制:用载波信号去控制高频载波的振幅,使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号()t V t v ΩΩΩ=ωcos 载波信号()t V t v c c c ωcos =

调幅波(AM )信号 ()()[]()()()t KV t KV t V t t K V t t v K V t S c c c c c c c c c a c AM ΩΩΩΩ-+++=+=+=ωωωωωωωωcos 2 1 cos 21cos cos cos 1cos 比例系数--a K ,调幅指数--c a V V K K Ω = 频域表达式 ()()()[]()()[]c c c c AM M M S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=ΩΩΩΩ21 抑制载波双边带(DSB )调制 DSB 信号 ()()()()ΩΩΩΩΩ-++=*=ωωωωωc c c c c c DSB V KV t V V t V t v t S cos 21 cos 21cos 频域表达式()()()[]c c DSB M M S ωωωωω-++=ΩΩ2 1 单边带(SSB )调制 SSB 信号,上边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ+=ωωcos 21 上 频域表达式()()c SSB M S ωωω+=Ω2 1 上 下边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ-=ωωcos 21 下 频域表达式()()c SSB M S ωωω-=Ω2 1 下 SSB 信号上下边带合起来()t V V t V V t v c c c c SSB ΩΩΩΩ±=ωωωωsin sin 2 1 cos cos 21合 通过相移法可得SSB 信号 相干解调与包络检波 2.4.1相干解调 相干解调也称同步检波。相干解调器的一半模型,它由相乘法器和LPF 组成

多进制调制解调..

南华大学电气工程学院 通信原理课程设计 设计题目:多进制数字调制解调系统设计 专业:通信工程 学生姓名:学号: 起迄日期:2015 年6月29日~2015年7月10日指导教师: 系主任:

《通信原理课程设计》任务书

摘要:多进制数字调制基于二进制调制,通过采用多进制调制的方式,使得每个码元传送多个比特的信息,从而在信息传送速率不变的情况下提高频带利用率。与二进制类似,多进制调制有多进制振幅键控(MASK)、多进制频移键控(MFSK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制差分相移键控(MDPSK)。本文介绍了多进制调制的原理,并通过Systemview软件,设计了MASK和MFSK调制解调系统。 关键词:多进制调制MASK MFSK

目录 1绪论 (6) 1.1引言 (6) 1.2 MASK调制的基本原理介绍 (7) 1.3 MFSK调制的基本原理介绍 (8) 2 MASK调制设计方法与步骤分析 (9) 2.1 建立仿真电路 (9) 2.2参数设置 (10) 2.3运行时间设置 (10) 2.4 运行系统 (11) 2.5测试结果和分析 (12) 3 MFSK调制设计方法与步骤分析 (13) 3.1 建立仿真电路 (13) 3.2参数设置 (14) 3.3运行时间设置 (14) 3.4 运行系统 (15) 3.5测试结果和分析 (15) 4 心得与体会 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)

1绪论 1.1引言 二进制数字调制系统是数字通信系统最基本的方式,具有较好的抗干扰能力。但是由于一个码元只能传送两个比特的信息,因此其频带利用率较低,这一点使得其在实际应用中受到一定的限制。在信道频带受限时,为了提高频带利用率,通常采用多进制数字调制系统。其代价是增加信号功率和实现的复杂性。由信息 传输速率R b 、码元传输速率R B 和进制数M之间的关系可知,在信息传送速率不 变的情况下,通过增加进制数M可以降低码元传送速率,从而减小信号带宽,节约频带资源,提高系统的频带利用率。虽然多进制调制带来了信号功率上升和实现上更加复杂,但是随着现代社会的发展,对数据传输要求的迅速增长必然要求多进制调制的进一步应用,而电子技术的飞速发展也使得其调制解调的实现也变得相对简单起来,因此多进制调制的应用必然变得更加广泛。 与二进制数字调制系统相类似,若用多进制数字基带信号去调制载波的振幅,频率或相位,则可相应地产生多进制振幅调控、多进制数字频率调制和多进制数字相位调制。 1.2多进制振幅键控(4ASK)的调制解调原理 振幅键控(Amplitude Shift Keying,ASK)是利用载波的幅度变化来传递数字信号,而其频率和初始相位保持不变。在4Ask中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应四进制信息“0”或“1”或“2”或“3” MASK信号的一般表达式为 e2ASK(t)=s(t)coswct 其中 s(t)=Σa n g(t-nTs) 式中:Ts为码元持续时间;g(t)为持续时间为Ts的基带脉冲波形,为简便起见,通常假设g(t)是高度为1、宽度等于Ts的矩形脉冲;an是第n个符号的电平取值。 MASK信号的产生方法通常有两种:数字键控法和模拟相乘法,相应的调制器如图1-1所示。图(a)就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;

常见的调制方式

2.模拟调制系统 幅度调制(线性调制)的原理 幅度调制:用载波信号去控制高频载波的振幅,使其按照调制信号的规律而变化的过程。 调制信号()t V t v ΩΩΩ=ωcos 载波信号()t V t v c c c ωcos = 调幅波(AM )信号

()()[]()()()t KV t KV t V t t K V t t v K V t S c c c c c c c c c a c AM ΩΩΩΩ-+++=+=+=ωωωωωωωωcos 2 1 cos 21cos cos cos 1cos 比例系数--a K ,调幅指数--c a V V K K Ω = 频域表达式 ()()()[]()()[]c c c c AM M M S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=ΩΩΩΩ21 抑制载波双边带(DSB )调制 DSB 信号 ()()()()ΩΩΩΩΩ-++=*=ωωωωωc c c c c c DSB V KV t V V t V t v t S cos 21 cos 21cos 频域表达式()()()[]c c DSB M M S ωωωωω-++=ΩΩ21 单边带(SSB )调制 SSB 信号,上边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ+=ωωcos 21 上 频域表达式()()c SSB M S ωωω+=Ω2 1 上 下边带 ()()t V V t v c c SSB ΩΩ-=ωωcos 21 下 频域表达式()()c SSB M S ωωω-=Ω2 1 下 SSB 信号上下边带合起来()t V V t V V t v c c c c SSB ΩΩΩΩ±=ωωωωsin sin 2 1 cos cos 21合 通过相移法可得SSB 信号 相干解调与包络检波 2.4.1相干解调 相干解调也称同步检波。相干解调器的一半模型,它由相乘法器和LPF 组成 例如:DSB 信号()()t V t v t S c c DSB ωcos *=Ω ()()()()t V t v t V t v t t S c c c c c DSB ωωω2cos 12 1 cos cos 2+==*ΩΩ 2.4.2包络检波 包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。包络检波属于非相

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