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数字调制技术及其应用

数字调制技术及其应用
数字调制技术及其应用

摘要

我们知道,数字化时代音视频是人们用来传递信息、交流感情的主要方式。为了远距离传输这些信号,我们可以借助于无线电波。但利用无线电波通信时,需满足一个基本条件,即:欲发射信号的波长必须与发射天线的几何尺寸相比拟,该信号才能通过天线有效地发射出去。对于频率较低的信号来说,所需的天线尺寸很大,甚至有些不现实。因此,要想把低频率的音视频信号通过天线发射出去,我们可以将信源产生的原始低频率信号经过调制将其组合到更高频率的载波上。

关键字:数字调制,ADSL,GSM手机,DTV

数字调制技术及其应用

0 数字调制技术

数字调制一般指调制信号是数字的,而载波是连续波的调制方式。调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示,使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化,从而就可在载波上进

行调制。

数字幅度调制又称为振幅键控(Amplitude ShiftKeying,ASK),即载波的振幅随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用有载波输出表示,数字信号“0”用无载波表示,如图1(a)所示。数字频率调制又称为频移键控(Frequency ShiftKeying,FSK),即载波的频率随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用频率f1 表示,数字信号“0”用频率f2 表示,如图1(b)所示。

数字相位调制又称为相移键控(Phase ShiftKeying,PSK),即载波的初始相位随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”对应于相位180°,数字信号“0”对应于相位0°,如图1(c)所示。

以上我们讨论了数字调制的三种基本方式:数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制。

这三种数字调制方式是数字调制的基础。然而,这三种数字调制方式都存在某些不足,如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足,近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术,以适应各种新的通信系统的要求。这些调制技术的研究,主要是围绕着寻找频带利用率高,同时抗干扰能力强的调制方式而展开的。现代数字调制技术主要有:正交振幅调制(QAM)、四相移键控(QPSK)、正交频分复用调制(OFDM)、高斯滤波最小频移键控(GMSK)、无载波振幅/相位调制(CAP)、离散多音频调制(DMT)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB )及正交频分复用调制(OFDM)等。

1 数字调制技术的应用

1.1 数字调制技术在ADSL上的应用

ADSL 调制解调器计算机内所有信息是由“0”和“1”组成的数字信号,当然音视频信息也不例外。而电话线上传递的却只能是模拟电信号。于是,当两台计算机要通过电话线进行音视频信息传输时,就需要一个设备负责数字信号与模拟信号的转换。计算机在发送数据时,先由调制解调器把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的调制解调器负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数字信号与模拟信号的转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。

ADSL 是非对称数字式用户线路的缩写,是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术。ADSL 调制解调器与传统的调制解调器一样,是使用电话网作为传输的媒介。当在一对电话线的两端分别安置一个ADSL设备时,利用现代频分复用和编码调制技术,就能够在这段电话线上产生三个信息通道:高速的下传通道、中速的双工通道和普通的电话通道,这三个通道可以同时工作。也就是说它能够在现有的电话线上获得最大的数据传输能力,这样用户在一条电话线上打电话发送传真的同时,还可以享受Internet(因特网)提供的多种服务,如视频点播、卡拉OK 点播、网上游戏、交互电视、网上购物、异地办公、远程医疗、远程教学及实时观看体育比赛等。

在现有的较长的铜制双绞线(普通电话线)上传送数据,其对信号的衰减十分严重,而ADSL 能够实现大的动态范围分离的通道,保持低噪声干扰,这是ADSL 调制解调技术的一个奇迹。ADSL 的内部结构十分复杂,它主要采用了高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据,使大量的信息得以在网上高速传输。而它的连接方式却非常简单,如图 2 所示。一台计算机输出的数字音视频信号,经ADSL 调制解调器的调制,变成适合电话线传输的音视频模拟信号,通过电话线传到电话交换网,再通过ADSL 调制解调器的解调,还原出原有的数字音视频信号,输送到另一台计算机中。

目前被广泛采用的ADSL 调制技术是QAM(振幅正交调制) 、CAP(无载波振幅/ 相位调制) 和DMT(离散多音频调制)。

GSM 手机系统GSM 是全球移动通信系统的缩写,是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。目前,中国移动、中国联通各拥有一个GSM 网。GSM 系统包括GSM 900 :900MHz 、GSM1800 :1800MHz 及GSM1900 :1900MHz 等几个频段。GSM 使用的是时分多址的变体,是目前三种数字无线电话技术(TDMA、GSM和CDMA)中使用最为广泛的一种。

1.2 数字调制技术在GSM手机上的应用

GSM 手机通话原理框图,如图3 所示。

GSM 手机从电路结构上可分为四个部分:无线部分、传输处理部分、接口部分和电源部分。无线部分包括天线回路、发送、接收、调制解调和振荡器等高频系统。发送通道的处理部分包括语音编码、信道编码、加密及TDMA 帧形成。语音编码是将用户的话音通过麦克转化成电信号,这个电信号通过模数转换器转化成数字的、代表语音的13Kbitps 的信息流。信道编码是为了检测甚至纠正传输期间产生的差错,在数据流中引入冗余码,通过从信源数据计算得到的信息来提高其速率,其结果是一个码字流。加密是通过仅由移动台和基站收发台知道的加密方式修改这些信息块的内容。调制使用GMSK(高斯滤波最小频移键控)调制技术,在适当时刻将数码信号转变为合适的频率的模拟信号;然后通过射频电路的处理,以无线电波的形式发射出去。接收通道的处理包括均衡、解密、信道解码和语音解码。其中解调是将无线电波被天线接收以后,接收机根据多址规则接收相应的信息,信号进行解调,结果为二进制信息块的序列。均衡是校正因复杂地形引起的无线电信号失真。解密是通过与加密相反的方法修改这些比特。信道解码是利用附加的冗余码,检测或纠正解调器输出中可能的差错,从解调器的输出中恢复信源信息。语音解码是通过数模转换器将数字语音信息还原成模拟的语音信号。接口部分包括模拟语音接口、数字接口及人机接口三个部分。模拟语音接口包括A/D、D/A 变换、话筒和扬声器,数字接口主要是数字终端适配器,人机接口主要有显示器和键盘。电源部分包括电池直接供电的电路和由电池供电通过专用集成电源转换成各路直流电压的电路。

当前倡导的第三代移动通信(简称3G)是无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、语音和视频等多媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议和电子商务等多种信息服务,为手机融入多媒体元素提供强大的支持。

1.3 数字调制技术在DTV上的应用

数字电视系统数字电视(DTV)是将活动图像、声音和数据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储,实时发送、广播,供观众接收、播放的视听系统。数字电视技术的优势在于更有效地利用各类频道资源,如在有线广播传输一套模拟电视的8 MHz 频道内可以传输6 套数字标准清晰度电视节目(它的关键技术是信源压缩和高效信道编码调制技术);采用数字录像机和非线性编辑制作节目质量明显提高,数字电视节目易于存储处理;清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强,数字电视信号的传输不像模拟信号受传输过程中噪声积累的影响,在接收端收看到的电视图像非常接近演播室水平;可开展多功能业务,随着电视传输和用户接收的数字化,以往用模拟方式无法提供的服务将成为可能,如电视网站、交互电视、股票行情与分析、视频点播等,用户将从单纯的收视者变为积极的参

与者;数字电视网和因特网相辅相成,数字电视接收机完全可以作为因特网的终端显示器,将各家各户与因特网连接在一起,加快了社会信息化的进程。数字电视系统的基本组成,如图4 所示。按功能来分,它由3 大部分组成:信源部分、信道部分和信宿部分。

信源部分包括信源(音频/视频)编码器和复用器。信源编码器对视频/音频信号进行压缩编码,在一定压缩率的前提下得到最高的解码图像质量;信源部分算法主要依照MPEG-2 标准(或MPEG-4 标准),视频编码器的性能对整个DTV 系统的图像性能有决定性影响。发送端的复用器把音频、视频及数据的码流通过打包器打包(这是通俗的说法,其实是数据分组),然后再复合成单路串行的传输比特流,送给信道编码器及调制器。信道传输部分包括信道编码与调制、发射机、传输媒质、接收机和信道解调与解码,其中传输方式可以是CATV、卫星或地面。根据媒质的不同在信道传输部分中将会采取不同的信道编码和调制方式。信道传输部分对应有三类标准,地面广播、卫星广播和有线电视。由于地面广播信道的条件十分不理想,各种干扰和杂波使信号的差错率增加、业务质量下降,为了更有效地克服恶劣的环境,同时还支持移动接收,地面广播信道所采用的技术相对其他两类要复杂。信宿部分包括视频/音频解码器和解复用器。视频/音频解码器对已经压缩过的视频/音频信号进行解码,特殊格式的电影或音乐需要特定解码器来解码播放。接收端解复用器的工作原理与发送端复用器的工作原理正好相反。

数字高清晰度电视的图像信息速率接近1GB/s,要在实际信道中进行传输,除应采用高效的信源压缩编码技术、先进的信道编码技术之外,采用高效的数字调制技术来提高单位频带的数据传送速率也极为重要。

数字电视信号经信源编码及信道编码后,将面临信号传输,传输目的是最大限度地提高数字电视覆盖率,根据数字电视信道特点,要进行地面信道、卫星信道、有线信道的编码调制后,才能进行传输。由于在数字电视系统中传送的是数字电视信号,因此必须采用高速数字调制技术来提高频谱利用率,从而进一步提高抗干扰能力,以满足数字高清晰度电视系统的传输要求。

目前国际上数字高清晰度电视传输系统中采用的调制技术主要有:四相移相键控(QPSK)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB)和正交频分复用调制(OFDM)。

2 自评

通过本文的阅读,我对于现代数字调制技术及其在各方面的应用有了进一步的认识与了解。数字通信涉及的技术问题主要包括信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。

我通过上网与本的结合了解到,传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分(4kHz以下频段)。而ADSL采用DMT(离散多音频)技术,将原来电话线路0kHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3khz的子频带。其中,4khz以下频段人用于传送POTS(传统电话业务),20KhZ到138KhZ的频段用来传送上行信号,138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。DMT技术可以根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数,以便充分的地利用线路。ADSL采用频分多路复用技术,而频分多路复用是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上再进行叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道,每个子信道传输一种信号。这样在一条线路上可以同时存在3个信道,当使用HFC方式时,通过CABLE Modem可以使用永久连接。

GSM数字手机的话音是被数字化之后才在无线信道上传送的,它不像模拟移动电话那样容易被干扰,因此通话时话音清晰、干扰小。但是,因传送的是数字化的话音,也存在话音有些失真的缺点。CDMA是在其数字技术通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求,具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点。

DTV数字电视是数字信息技术的产物,以数字化、交互性为特色,它把电视传播方式与信息技术集于一身。与传统模拟电视相比,数字技术的高精度使数字电视无论从画面的清晰度还是伴音效果都大大地提高了。我家里收看的也是数字高清电视,与传统的相比的确是画面质量有了明显的提高。数字电视还有家庭影院等一系列功能丰富了使用者的业余时间也是它不可多得的一个优势。

3 参考文献

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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。

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

移动通信下的数字调制技术开题报告

西安邮电大学 毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院院(系)信息对抗技术专业12级02班课题名称:移动通信下的数字调制技术的研究 学生姓名:陈小楠学号:03126036 指导教师:刘晓慧 报告日期: 2015年11月4日

1.选题目的(为什么选该课题): 当今移动通信系统基本采用数字调制技术进行信息传递,相比于传统的模拟调制方式,数字调制具有极大优势。现代移动通信网络要求信息传输效率高精确度好,抗噪性强,数字调制技术相比于模拟调制技术在以上方面有着更好的使用价值,数字调制技术可以将信息进行多重复用,同时增设安全密钥,大大提高信息的安全性。随着调制技术的发展,数字调制应用于移动通信网络的成本也得到大大降低。数字调制技术通常分为线性调制技术和恒包络调制技术两大类。蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。调制是对信号源的编码信息进行处理,使其变为适合传输的形式的过程。即是把基带信号(信源)转变为一个相对基带信号而言频率非常高的带通信号.带通信号叫做己调信号,而基带信号叫做调制信号。调制可以通过改变调制后载波的幅度,相位或者频率来实现。 信号的调制可分为模拟调制和数字调制。数字调制是指将用离散的数字信号对载波波形的某些参数(如幅度、相位和频率)进行控制,使这些参数随基带信号的变化而变化。与模拟调制相比,数字调制的优点是频谱利用率高、纠错能力强、抗信道干扰失真能力强,中继时噪声及色散的影响不积累,因此可实现长距离传输,以及高效的多址接入和更高的安全保密性等。 2.前期基础(已学课程、掌握的工具,资料积累、软硬件条件等): 拥有良好的信息对抗技术专业基础,学习了通信原理,信号与系统,移动无线通信原理等课程,对于BPSK,2FSK,2ASK,QPSK,OQPSK,QAM,GSM,频分复用(FDM)时分复用(TDM)码分复用(CDMA)等基础的理论知识有一定的掌握和了解。熟练掌握MATLAB,SIMULINK等通信工具包的使用,将在中国知网,中国文献期刊网查询有关资料及查阅有关图书资料。

实验二 数字调制

实验二数字调制 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 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、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。 1、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。 三、基本原理 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号(NRZ码)和位同步信号BS(已在实验电路板上连通,不必手工接线)。调制模块将输入的绝对码AK(NRZ码)变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图2-1所示,电原理图如图2-2所示(见附录)。 图2-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点: ? CAR 2DPSK信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点,V P-P>0.5V ? 2FSK 2FSK信号测试点/输出点,V P-P>0.5V ? 2ASK 2ASK信号测试点,V P-P>0.5V 用2-1中晶体振荡器与信源共用,位于信源单元,其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下: ?÷2(A)U8:双D触发器74LS74 ?÷2(B)U9:双D触发器74LS74

?滤波器A V6:三极管9013,调谐回路 ?滤波器B V1:三极管9013,调谐回路 ?码变换U18:双D触发器74LS74;U19:异或门74LS86 ? 2ASK调制U22:三路二选一模拟开关4053 ? 2FSK调制U22:三路二选一模拟开关4053 ? 2PSK调制U21:八选一模拟开关4051 ?放大器V5:三极管9013 ?射随器V3:三极管9013 将晶振信号进行2分频、滤波后,得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号,这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波,2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4,也是通过分频和滤波得到的。 下面重点介绍2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。 图2-3 2PSK、2DPSK波形 图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是:前后码元相异时,2PSK信号相位变化180?,相同时2PSK信号相位不变,可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是:码元为“1”时,2DPSK信号的相位变化180?。码元为“0”时,2DPSK信号的相位不变,可简称为“1变0不变”。 应该说明的是,此处所说的相位变或不变,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,而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中,2PSK或2DPSK 信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系,上述结论总是成立的。 本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号,原理框图及波形图如图2-4所示。相对于绝对码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号,相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期,已调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也是符合上述规律的,即对于AK来说是“1变0不变”关系,对于BK来说是“异变同不变”关系,由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。 图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位,BK也可能具有相反的序列即00100,这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 2DPSK通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象,故实际通信中采用2DPSK而不用2PSK(多进制下亦如此,采用多进制差分相位调制MDPSK),此问题将在数字解调实验中再详细介绍。

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)。

完整DAM中波全固态数字调制发射机基本工作原理和常见故障的分析总结推荐文档

中波全固态数字调制发射机基本原理 和常见故障分析与日常维护保养 DAM中波全固态数字调制发射机是一种运用数字技术进行调幅广播的全新的中波发射机。整机大量使用了微功耗数字集成电路,实现了整机的晶体管化,缩小了发射机的体积,极大降低了发射机的日常运行成本,提高了经济效益。由于DAM发射机有完备的各种控制、检测、保护电路,大大提高了发射机日常工作的稳定性和可靠性,为安全播出奠定了物质基础。它在系统中采用了音频数字调制技术,使发射机有极好的动态响应,各项电声技术指标远优于其他各类模拟调制的广播发射机。 一、DAM发射机的基本原理DAM发射机的基本理论是利用信号的包络消除和再恢复的原理。将音频信号先进行带宽处理,避免产生混叠现象,然后利用抽样定理的原理对音频信号进行时间和幅度上的离散化。在DAM 发射机中抽样频率一般是发射机的工作频率1-3分频得到,利用12位的二进制数进行量化,量化后得到12位的二进制的数,再进行调制编码,利用编码后的二进制脉冲串去控制功率放大模块的导通数量,在编码好的脉冲信号作用下进行大功率D/A 转换,利用功率合成技术得到具有量化台阶的已调波,经过带通滤波器的光滑处理,得到典型的调幅射频输出。 TSD-10 发射机的基本组成:1、射频功率系统。2、数字

音频系统。3、监测控制系统。4、电源供电系统。5、计算机远程控制系统。 二、故障的分析 1、故障现象:面板上的中放二极管发红光 故障分析:根据面板显示中放二极管发红光,检查监测显示 板A32的检测电路,电路图如上,根据电路图,检查逻辑与门D54:D 的输入端的电压13脚为高电平,检查运算放大集成电路N44:A的6脚电压,无电压,根据图可知,6脚的电压是由驱动合成母板A14中的T6取样变压器采样得到的,检查驱动合成母板上的峰值检波二极管VD5稳压二极管VD4均是好的,此时怀疑无射频输出信号,检查缓冲防放大和前置放大电路的电源,经检查发现缓冲放大板有30V电源电压,前置放大板上无60V电源电压,经检查电源供电线路上的调压电位器损坏,更换后,调整前置板的电源电压为48V后,设备恢复正常。 故障原因分析:1、在进入冬季后,由于将降温设备(空调)停止运转,加上冬季供暖,使机房温度有所回升,此电位器是一个25W 50欧姆的限流电位器,流经的电流很大,碳刷和钨丝接触的不好,造成局部温度升好,加上所处的部位为风道的末端,散热不好,引起烧坏。2、进入冬季以后,发射场区外,居民住宅小锅炉大量使用,使VD4

调制技术研究综述【文献综述】

毕业论文文献综述 电子信息工程 调制技术研究综述 摘要:文章对调制技术做了较为全面的介绍。概括了调制技术的定义、应用以及较为详细的分类情况。对2ASK、2PSK和2FSK数字调制方法进行了比较。然后对调制技术的发展走势进行了展望。关键词:电子通信;调制;数字调制 1.引言 现代数字通信虽然只有二十几年的历史,但由于其抗干扰性强,易于保密,便于对数字信号进行处理,传输系统易于同光纤通信、卫星通信等新的传输系统配合等特性,因此其应用越来越广泛。数字调制技术在数字通信系统中具有十分重要的作用,它对系统传输的有效性和传输的可靠性有着很大的影响[1]。 2.调制技术概述 2.1调制的定义 所谓调制就是使基带信号(调制信号)控制载波的某个(或几个)参数,使这一(或几个)参数按照基带信号的变化规律而变化的过程[2]。调制后所得到的信号称为已调信号或频带信号。带通信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度,相位或者频率来实现[3]。 2.2调制的分类 最常用和最重要的调制方式是用正弦波作为载波的调制。根据调制信号的不同,可以分为模拟调制和数字调制两种基本的调制方式[4]。根据已调信号频谱与基带信号频谱之间的关系,又可以分为线性调制和非线性调制。如果已调信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移,则称为线性调制,在这种调制方式中,没有产生新的频率成分;如果已调信号的频谱不是基带信号频谱的线性搬移,在这种调制方式中,产生了新的频率成分,则称为非线性调制。根据调制信号改变载波参数的不同,调制方式又可以分为幅度调制、频率调制和相位调制三种方式。在模拟通信系统中,幅度调制包括幅度调制(AM)、双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB);数字调制根据基带信号是二进制还是多进制,可以分为二进制调制和多进制调制;根据调制信号改变载波参数的不同,数字调制方式又可以分为ASK、FSK和PSK调制[5]。 2.3调制的作用 调制在通信系统中具有十分重要的作用。第一,通过调制,把基带信号的频谱搬至较高的频率上,就可以以较短的天线获得较高的发射效率。第二,通过调制,可以把多个基带信号搬移到不同

《通信原理》——现代数字调制技术

第9章现代数字调制技术 对数字调制技术的设计和改进,一般主要在以下几个方面: (1)在现有的带宽内,尽可能提高传输信息的速率,即提高频带利用率。 (2)压缩信号功率谱主瓣的宽度。数字信号很多具有无限的带宽,实际传输中只能对其进行带限,即保留信号功率谱的主瓣。压缩主瓣宽度能压缩信号占用带宽,同样也能提高频带利用率。 (3)提高功率谱集中程度,抑制旁瓣功率,减少带外辐射。即尽可能使信号功率谱集中在主瓣中,减少相互之间的频带干扰。 (4)抗多径效应,抗码间串扰,提高纠错能力等。多经效应指的是信号在传输过程中,通过了两条或更多的信道达到接收方(典型的,例如移动通信中无线电波的多点反射),这样接收方收到的信号实际上是经过多条路径传输来的信号的叠加。由于多条信道之间在距离、信道频率特性、衰减以及移动速度等方面存在的差别,造成多径信号各分量到达接收方时间和幅度、相位等都不同,由此造成了信号在时域上展宽、在频域上产生多普勒频移等失真。 (5)综合考虑系统的复杂程度、实现难度和成本等。

9.1 偏移四相相移键控 9.1.1 QPSK信号的缺点 理想方波信号带宽无限,带限信号引起包络起伏; 当信号发生相位跳变时,会造成包络起伏; QPSK的相位星座存在180度的跳变,造成零包络。 QPSK信号的星座图 滤波引起的包络起伏相位跳变

9.1.2 偏移四相相移键控(OQPSK)的特点 恒包络数字调制技术又称交错正交相移键控,参差四相相移键控,双二相相移键控。 用两路二进制信号合成一路四相信号,两路基带信号错开半个码元周期,其表达式为 因为码元周期,故而不会出现“对角线”的跳变,而是沿着四边变化,从而抑止了零包络现象。 OQPSK的星座图和相位变化 OQPSK的调制和解调电路

通信系统中数字调制技术的研究与仿真本科毕设论文

通信系统中数字调制技术的研究与仿真 摘要 在日常的生活中,通信是人们用来传递信息的方式。随着数字系统的飞速发展,对数字系统的性能和调制解调技术要求也越来越高。同时,由于计算技术的发展,通信系统的仿真已日益普遍,已逐渐成为今天设计和分析通信系统的主要工具。 本次设计将使用MATLAB软件设计函数和Simulink建模对数字调相技术进行仿真和研究。 本文在第一章中介绍了通信系统的组成、MATLAB的使用以及Simulink模块的组建。第二章深入分析了2ASK、2PSK、2FSK的调制解调原理理论知识,熟悉了原理后,在第三章中用MATLAB编程和Simulink对它们进行仿真和研究。本设计主要实现2ASK、2PSK、2FSK调制解调过程的仿真,并分析它们的性能差异。最后一章对数字调制与解调作了一个总结。 关键词:MATLAB调制解调2ASK 2PSK 2FSK

Research and Simulation of Digital Modulation Technology in Communication System Major: communication engineering Student: Qin Kai Supervisor: Tang Quan Abstract In day-to-day life,communication is used to convey information. With the rapid development of digital systems,digital system for modem performance and the technical requirements of increasingly high. At the same time,the development of computing technology,simulation of communication systems have become increasingly common,have gradually become the design and analysis of today's main tool for communication systems. In chapter 1, this paper introduces the composition of the communication system, the use of MATLAB and Simulink module is established. The second chapter in-depth analysis of the 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK of demodulation principle theory knowledge, be familiar with the theory, in the third chapter using MATLAB programming and Simulink simulation and research on them. This design mainly realizes 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK demodulation process Simulink, and analyzes the performance of their differences. The last chapter of digital modulation and demodulation made a summary. Key words:MATLAB modem 2ASK 2PSK 2FSK

数字调制系统的研究及MATLAB的仿真

目录 摘要......................................................................................................................................................... I ABSTRACT .......................................................................................................................................... II 第一章概述.. (1) 1. 1 数字调制的意义 (1) 1.2 Matlab在通信系统仿真中的应用 (1) 第二章系统基本构成 (3) 2.1研究背景 (3) 2.2 发展概况 (3) 2.3 一般调制样式识别过程的框架结构 (5) 第三章数字通信系统及调制解调 (7) 3.1数字通信系统 (7) 3.2信道编码 (7) 3.2.2常用的信道编码[10] (8) 3.3调制解调技术 (8) 3.3.1调制解调的概念 (8) 3.3.2数字调制的基本类型 (8) 3.3.3在实际应用中,有两类用得最多的数字调制方式 (9) 3.4程序仿真中相关MATLAB库函数(M函数)的介绍[6] (12) 第四章数字调制系统的设计原理 (15) 4.1 二进制数字调制技术原理 (15) 4.1.1、2ASK (15) 4.1.2、2FSK (15) 4.2 数字调制技术的仿真实现 (16) 第五章仿真模型的程序与调试图形 (17) 5.1、ASK调制解调[9] (17) 5.1.1 ASK程序: (17) 5.1.2 ASK图形: (17) 5.2、PSK调制解调 (20) 5.2.1PSK程序: (20) 5.2.2PSK图形: (20) 5.3、FSK调制解调 (22) 5.3.1FSK程序: (22) 5.3.2FSK图形(包含误码率分析): (22) 5.4、误码率分析 (26) 参考文献 (28) 致谢 (29) 毕业设计小结 (30) 附录 (31)

数字调制技术研究[文献综述]

文献综述 电子信息工程 数字调制技术研究 摘要:本文章介绍了调制的分类,2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制技术的基本原理,并对不同调制技术的性能进行了比较,从而便于在实际应用中选择合适的调制技术。 关键字:调制技术;2ASK;2FSK;2PSK;2DPSK 1 引言 随着数字通信的迅速发展,各种数字调制方式也在不断地改进和发展[1]。调制技术是实现现代通信的重要手段。通过调制,改变信号的传输频率和所占频带宽度,从而易于在电导体、光纤或电磁波空间传输,改善信号的抗噪声性能。 2 调制分类 调制就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。按照调制载波的不同,可以分为正弦载波调制和用脉冲串或一组数字信号作为载波的脉冲调制[2-3]。对于脉冲调制,通常也分为两种方式:用连续型的调制信号去改变脉冲参数的脉冲模拟调制和用连续调制信号的数字化形式(通过模/数转换)去形成一系列脉冲组的脉冲编码调制(脉冲数字调制)。按调制信号的不同,可以把它分为模拟调制和数字调制。所谓模拟调制,就是调制信号为连续型的模拟信号;数字调制是调制信号为脉冲型的数字信号。根据数字基带信号改变载波参数的不同,数字调制又可以分为幅移键控(ASK)调制、频移键控(FSK)调制和相移键控(PSK)调制。 3二进制数字调制的基本原理 3.1 2ASK(二进制幅移键控)原理 在幅移键控中,载波幅度随调制信号而变化,即用二进制数字信号的“1”和“0”控制载波的通和断,所以又称之为通-断键控信号(OOK信号)[4-6]。2ASK的典型波形图如图1所示,即码元为“1”时,让正弦载波信号通过;码元为“0”时,不让正弦载波信号通过。

数字调制技术及其应用

摘要 我们知道,数字化时代音视频是人们用来传递信息、交流感情的主要方式。为了远距离传输这些信号,我们可以借助于无线电波。但利用无线电波通信时,需满足一个基本条件,即:欲发射信号的波长必须与发射天线的几何尺寸相比拟,该信号才能通过天线有效地发射出去。对于频率较低的信号来说,所需的天线尺寸很大,甚至有些不现实。因此,要想把低频率的音视频信号通过天线发射出去,我们可以将信源产生的原始低频率信号经过调制将其组合到更高频率的载波上。 关键字:数字调制,ADSL,GSM手机,DTV

数字调制技术及其应用 0 数字调制技术 数字调制一般指调制信号是数字的,而载波是连续波的调制方式。调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示,使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化,从而就可在载波上进 行调制。 数字幅度调制又称为振幅键控(Amplitude ShiftKeying,ASK),即载波的振幅随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用有载波输出表示,数字信号“0”用无载波表示,如图1(a)所示。数字频率调制又称为频移键控(Frequency ShiftKeying,FSK),即载波的频率随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用频率f1 表示,数字信号“0”用频率f2 表示,如图1(b)所示。 数字相位调制又称为相移键控(Phase ShiftKeying,PSK),即载波的初始相位随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”对应于相位180°,数字信号“0”对应于相位0°,如图1(c)所示。 以上我们讨论了数字调制的三种基本方式:数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制。 这三种数字调制方式是数字调制的基础。然而,这三种数字调制方式都存在某些不足,如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足,近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术,以适应各种新的通信系统的要求。这些调制技术的研究,主要是围绕着寻找频带利用率高,同时抗干扰能力强的调制方式而展开的。现代数字调制技术主要有:正交振幅调制(QAM)、四相移键控(QPSK)、正交频分复用调制(OFDM)、高斯滤波最小频移键控(GMSK)、无载波振幅/相位调制(CAP)、离散多音频调制(DMT)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB )及正交频分复用调制(OFDM)等。 1 数字调制技术的应用 1.1 数字调制技术在ADSL上的应用

数字调制技术之MSK

HEFEI UNIVERSITY 现代数字调制技术之MSK 系别 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成时间

摘要: 最小频移键控(Minimum-Shift Keying,缩写:MSK),是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。类似于偏移四相相移键控(OQPSK),MSK同样将正交路基带信号相对于同相路基带信号延时符号间隔的一半,从而消除了已调信号中180°相位突变的现象。与OQPSK不同的是,MSK采用正弦型脉冲代替了OQPSK基带信号的矩形波形,因此得到恒定包络的调制信号,这有助于减少非线性失真带来的解调问题,可以用于特殊的一些场合。 关键词:MSK 正交性相位连续性调制解调功率谱特性

1、最小频移键控(MSK)的介绍 最小频移键控(Minimum-Shift Keying,缩写:MSK),是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。 OQPSK和π/4-QPSK因为避免了QPSK信号相位突变180度的现象,所以改善了包络起伏,但并没有完全解决这一问题。由于包络起伏的根本原因在于相位的非连续变化,如果使用相位连续变化的调制方式就能从根本上解决包络起伏问题,这种方式称为连续相位调制。 最小频移键控(MSK)是2FSK的改进,它是二进制连续相位频移键控的一种特殊情况。2FSK信号虽然性能优良,易于实现,并得到了广泛的应用,但它还存在一些不足之处。首先,它的频带利用率较低,所占用的频带宽度比2PSK 大;其次,用开关法产生的2FSK信号其相邻码元的载波波形的相位可能不连续,通过带限系统后,会产生影响系统性能的包络起伏。此外,2FSK信号的两种波形不一定保证严格正交,而对于二进制数字调制信号来说,两种信号相互正交将改善系统的误码性能。为了克服上述缺点,对2FSK信号进行改进,提出MSK 调制方式。 MSK称为最小频移键控,有时也称为快速频移键控,所谓最小是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号;而快速的含义是指在给定同样的频带内,MSK能比2PSK的数据传输速率更高,且带外频谱分量衰减得比2PSK快。 总结如下: 1.1、FSK的不足之处 (1)频带利用率低,所占频带宽度比2PSK大; (2)存在包络起伏,用开关法产生的2FSK信号其相邻码元的载波波形的相位可能不连续,会出现包络的起伏; (3)FSK信号的两种波形不一定保证严格正交。 1.2 、MSK信号的特点 (1)MSK信号的包络恒定不变; (2)MSK是调制指数为0.5的正交信号,频率偏移等于(±1/4Ts)Hz; (3)MSK波形的相位在码元转换时刻是连续的; (4)MSK波形的附加相位在一个码元持续时间内线性地变化±π/2 。

数字调制器的结构及工作原理

数字调制器的结构及工作原理 侯体康S1207W301 在实际的通信系统中不少都不能直接传送基带信号,必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的某些参量随基带信号的变化而变化,即所谓调制。用基带数字信号控制高频载波,把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制,把频带数字信号还原成基带数字信号的反变换过程称为数字解调。通常把数字调制及数字解调合起来统称为数字调制。下面我们大致来介绍一下数字调制器的结构及其工作原理。 (一)调制器的定义及结构原理 调制器是邻频调制器的简称,也常被称作射频调制器或电视调制器,现也有俗被称为共享器、是有线前端电视机房的主要设备之一。 调制器是调制式直流放大电路中的一个重要环节。由图1-1可见:欲放大的直流信号ui经过调制器后,变为交流信号UA;再经过交流放大器放大后,最后由解调器转换成直流输出信号UO;振荡器产生开关信号UC;用于控制调制器的取样动作。由于信号的放大任务主要由交流放大器完成,而交流放大器的零点漂移小到可以忽略不计,调制器与解调器的零漂也可以做得很小,所以,调制式直流放大器可用来放大微弱的直流信号。 : 图1-1 图1-2为调制器的原理图,如图所示:

图1-2 因为开关K负载并联,故称为并联制器。 工作过程如下:若在0-T/2时间内K断开,则A点取得电平UmA;若在(T/2)-T时间内K接通,则A点接地;以后随差开关K周期地通断动作,在A点将得到一脉动的直流电压UA(如下图),UA可以分解为直流分量UAO和交流分量UA-O,经过隔直电容C后,UAO降落在电容器上,而交流分UA-被送到负载RL上去,即UO=UA-O 调制器最基本功能是信号调制功能。即将视频/音频信号尽可能不失真地调制到载波上,以满足长距离传送和分配的要求。所以,国标规定正常的调制度为%。伴音信号要于图像信号同时调制。为避免对图像信号的干扰,将伴音信号先调制在调频副载波上,然后放在图像频率的频点上,组成一个完整的电视频道。电视频道总带宽不能超过8MHz.,这就要求调制器有良好的滤波功能,滤波特性不仅要保证每个频道具有标准的残留边带特性,还要保证带外(包括邻频道内)没有任何杂散信号。 下图为数字调制器结构框图:

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