浅析调制解调技术在通信系统中的地位

【摘要】数字通信系统中采用合适的调制解调技术可以提高带宽效率或成功率效率，本文通过比较MSK、GMSK、QPSK、OQPSK、OFDM、QDPSK、自适应调制等调制技术，得出各种调制技术的特点和性能，并对相关技术性能和应用进行分析，最后提出对进一步发展的看法。

关键词：调制解调技术；数字通信；发展

一、引言

近年来，我国移动通信业务迅猛发展，深入到社会生活的方方面面。面对移动用户群的持续增长和新业务的层出不穷，移动通信体系要及时适应甚至超前于市场需求的步伐。而作为移动通信技术之一的数字调制技术是实现高速、高效的移动通信系统的重要保证。

二、数字调制技术的分类

调制技术最初是由模拟信号的调制技术发展起来的，随着数字通信技术的发展，数字调制技术也得到了飞速的发展。数字调制[1]是将数字基带信号0与1去控制正弦载波中的一个参量，再通过一些设备来传输、处理所有信息的技术。在数字通信的三种调制方式(ASK、FSK、PSK)中，FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式。它的主要优点是：实现

起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好。因此它在中低速数据传输中有着广泛的应用。而就频带利用率和抗噪声性能（或功率利用率）两个方面来看，理论上PSK

最佳。所以PSK在中高速数据传输中得到了广泛的应用。目前已用于移动通信系统的调制技术可分为两大类：线性调制技术和恒包络调制技术。

线性调制技术主要有：BPSK、QPSK、QDPSK等。

恒包络调制技术主要有：MSK、GMSK等。

这两类调制技术的广泛应用与相关电子技术的发展是分不开的。1986年以前，由于线性高功放未取得突破性的进展，移动通信中调制技术青睐恒包络调制的MSK和GMSK，但它实现起来较复杂，且频谱效率较低。

1986年以后，由于实用化的线性高功放取得了突破性的进展，人们又重新对简单易行的BPSK和QPSK予以重视，并在它们的基础上改善峰平比、提高频谱利用率，如OQPSK。

随着对通信的要求越来越高，MCM（多载波调制）也越来越多的运用到移动通信中，如OFDM技术正是在此基础上发展起来的。

三、移动通信系统中调制技术的适用性

目前数字调制方式[2]种类很多，已应用于各种通信领域。

而选择适用于具体的移动通信系统的调制方案，依赖于许多因素，如频谱效率、抗干扰特性、多载波比特率的支持度、接收机灵敏度等。移动通信对数字调制技术的要求列举如下：（1）宽带利用率高；

（2）功率效率高，抗非线性失真能力强；

（3）带外辐射低；

（4）对多径衰落不敏感，抗衰落能力强；

（5）抗干扰能力强；

（6）恒定或近似恒定的包络，解调一般采用非相干方式或插入导频的相干解调；

（7）成本低且易于实现。

由于以上每一要求都有其实际限制，且彼此间又相互关联，要同时达到最佳状态是不可能的。例如，要获得较高的带宽利用率必然导致系统的功率和效率降低；高效率的调制信号通过非线性放大器时就会产生很大的带外辐射，也就导致了对邻信道的干扰。因此，移动通信系统往往采用折中的方案使几种调制方式达到最佳的配合。

目前，根据移动系统发展过程和通信业务要求不同，各移动通信系统采用的调制方式也各有特点，如表1所示。

表1 各移动通信系统采用的调制方式

四、主要的调制技术介绍

4.1 最小频移键控MSK

MSK是FSK（频移键控）中的一种特殊情况，应用于GSM网络的基站和手机中。FSK采用两个不同的频率分别表示“0”和“1”。在频率过度过程中，波形相位是不连续的，这种在时域上相位的不连续，在频域上则体现为频谱的扩散。而当频偏Δf与频制速率满足如下关系式时，这种相位不连续的现象就可以改变。则频偏：Δf=|f1-f2|/2=n*(速率/4)。

对于GSM来说，调制速率是270.833kb/s，所以，频偏：Δf=n*(270.833/4)=67.708n。

当n取最小值n=1时，Δf=67.708kHz，调频指数h=2Δf/270.833=0.5,此时，不但满足相位连续而且频偏最小，

称为最小频移动键控。由于每一个状态只表示1个信息比特，MSK的频带利用率为1bit/s/Hz。

在实际中，MSK采用比载波频率高67.708kHz的频率来

表示“1”，采用比载波频率低67.708kHz的频率来表示“0”。MSK通过频率的偏移和相位的变化来传送信息。如果载波的频率被作为一个静止的参考相位，则在I/Q平面上一个

67.708kHz的信号每秒钟将旋转67708次，而GSM信息速率为270.833kb/s，是67.708kHz的四倍，即信息旋转一圈，相位改变2n，要传送4个比特的信息。在每一个比特周期，相位将

变化90度。一个“1”将由90度的相位增长表示，一个“0”由90

度的相位减少表示，连续的0与连续的1都表现为信号的旋转，只是方向相反。另外，由于GSM中采用了高斯滤波器，它降低了相位变化时的速率，相位的方向变换将会变缓，但相位的移动速度是一致的。

4.2高斯最小频移键控GMSK

GMSK调制是由MSK演变而来的一种简单的二进制调

制方法。由于脉冲成型并不会引起平均相位曲线的偏离，GMSK信号可以作为MSK信号进行相干检测，或者作为一个简单的FSK信号进行非相干检测。尽管预调制高斯滤波器在

发射信号中会引起符号间的干扰。但如果滤波器的3dB带宽

与数据比特周期的乘积(BT)大于0.5，其BER性能的下降并不严重。因此，GMSK调制是以牺牲BER性能而得到良好的功率效率和频谱效率，倍受第2代移动通信系统GSM青睐，并为第3代移动通信系统TD-CDMA的标准化采用。

GMSK的预调制高斯滤波器可以由BT完全确定。因此，习惯上使用BT乘积来定义GMSK，BT越小，因符号间干扰造成的系统性能下降较多。GMSK的误码率是BT的函数，在BT=0.5887时，有滤波器引起的符号间干扰造成的系统BER 性能下降值最小，所需要的信噪比仅增加0.14dB。

4.3 正交相移键控QPSK

采用QPSK调制技术，一次调制能传输2比特数据，效率更高。且信号的幅度非常恒定。CDMA系统中基站采用的就是QPSK调制方式，通过对载波的绝对相位的改变来传送信息。QPSK星座图中，有四个相位状态，每个状态代表两个信息比特，所以QPSK的频带利用率是2bit/s/Hz。从一个状态到另一个状态，就是信息的传递。QPSK的相位变化为±π/2，±π，“01”与“10”或“00”与“11”的转换过程中，经过了零点，幅度的变化很大。QPSK调制是采用绝对相位来表示不同的信息，这要求在接收系统中，本振源的初始相位为零，否则，就容易导致相位模糊，而不能够正确的解调。实际上，在许

多使用QPSK调制技术时，先经过差分编码即将当前码元与前一位码元相异后进行调制。

4.4 偏置正交相移监控OQPSK

OQPSK是QPSK的一种改进的调制方式，它应用在CDMA网络的移动站中。在QPSK中I与Q是同时变化的，这使得幅度变化大且信号轨迹经过零点。而OQPSK就是为了避免这一问题。它采取在调制端将1信号延迟了一个比特周期，而Q不变，这样在任何给定的时间，就只是两个比特流中的一个值发生变化。在CDMA网络中，延迟半个码片周期。由于码片速率为1.2288Mcps，半个码片周期即为406.9ns。

4.5 正交多载波调制OFDM

OFDM[3]是一种多载波数字通信调制方式，属于复用方式。它是由多载波调制(MCM)技术发展而来，OFDM解决了无线网络由于多径效应而导致的传输速率低的问题。传统频分多址（FDMA）是将频带分为若干不相交的频带来传输数据率，在接收端用一组滤波器来分离各信道。它采用多个相互正交载波，一个信号内包含有整数个载波周期，每个载波的频点都是和相邻载波零点重叠。这种载波间的部分重叠提高了频带利用率。OFDM中数据流被分解为若干个子数据流，再利用这些子数据流分别去调制若干个正交载波。由于多载

波调制信道中，每个载波的数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要多径效应带来的时延扩展与码元周期之比小于一定门限，就不会造成码间干扰。而且正交多载波的利用，使信道衰落引起的突发误码分散到不相关的子信道上，变为随机性误码，有效地减少和克服了误码干扰带来的影响。OFDM技术采用了HOME PLUG技术，把所有并行子信号合并成一个独立信号传输，提高传输速度。

OFDM不足之处在于冯均功率比大，导致射频放大器的功率效率较低；对系统中的非线性、定时和频率偏移敏感，容易带来损耗，发射机和接收机的复杂度相对较高等。近年来，业内已对这些问题进行积极研究，取得了一定进展。4.6 四进制差分相移监控QDPSK

为了解决QPSK信号的相位模糊问题对解调的影响，通常采用QDPSK信号调制方式，QDPSK调制方式因其具有频谱利用率高、频谱特性好、传输速度快等特点被广泛地应用在商业和军事通信系统中。

QDPSK是一种多进制调制，但是它前后码元之间的相位差来表示数字信息的。QDPSK没有固定的基准相位，如果把前一双比特码元φk-1相位当作基准，Δφk为当前双比特码元与前一双比特码元的初相差，则其编码规则如表2所示。

在信噪比相同的条件下，QPSK的性能要高于QDPSK,其原因是采用相干解调时，差分译码会引起误码扩散，但因QDPSK没有相位模糊问题，则更适合于实际应用。

QDPSK全数字调制器的基本工作原理为：速率为

50Mbps的二进制基带数据串行进入调制器，调制器对数据进行数据加扰、卷积编码、差分编码，经过码元映射变成I、Q两路数据，I、Q信号的符号速率均为50MSPS；I路和Q 路分别通过基带成型滤波、多级内插将采样频率从50MHz 提升到300MHz，再经过正交调制将两路信号合成一路，最后将调制后的信号通过D/A带通，滤除带外的信号。

4 .7 自使用调制技术

由于采用多进制调制技术提高传输速率和频带利用率，需要增加星座图上信号点的数量。然而，增加信号点意味着

信号间的欧几里德距离减小，这会造成系统解调的BER性能下降。多进制自适应调制方法是在正常的信号调制星座图中，根据各种情况（信道特性、信息业务、QOS要求、实时性能等）改变星座图中信号点的数量，以达到改变数据速率和改善传输质量的目的。目前，第3代和第4代通信的发展，需要系统传送不同的多媒体业务，如果仅仅采用上述的单项调制技术，会造成系统BER性能的下降。最近，较多的研究考虑把多进制调制与其他信号处理方式结合起来，如功率控制、信道编码、接入监控等，获得稳定的通信质量和高的传输速率，特别是各种自适应信道编码调制技术。这些方法都是将信道编码技术和数字调制技术结合起来，以提高好的系统性能。

E.Okamoto[4]等人提出了采用20QAM-BCM（分组编码

调制）的方法，编码增益由多电平的编码得到，每个电平的数据被编码，编码后的比特被映射成星座上的信号端点后传输。BCM用来增大星座图上信号端点之间最小的欧几里德

距离。这种方法可以提供可变速率的数据传输和好的BER

性能。

P.Moqvist[5]提出来将频率响应为2RC和3RC的低复杂

度连续相位调制（CPM）与不同编码速率的卷积码结合，构

成为二进制、四进制、八进制和十六进制，频率响应为2RC、3RC的CPM与外速率为1/2、2/3和3/4的卷积码结合的低

复杂度串行连锁连续相位调制(SCCPM)系统，它们能提供比以前任何系统都好的功率/带宽效率。提供的模拟结果表明，总的来说，调制指数高的方式产生低的BER，而频率响应为2RC的性能比3RC的好。

L.J.Zhang[6]等人考虑在传输前采用图像压缩方法期待高

的频谱效率，同时希望克服图像对信道噪声比较敏感的问题，提出了将Reed-Solomon(RS)码与MPSK相结合的编码调制

方式，用于Rayleigh衰落信道中压缩图像的传输。理论分析和模拟结果表明，在带宽和功率受限的移动通信系统中，

PS-MPSK编码调制方法能显著提高系统性能。

A.J.Goldsmmith[7]等人提出了加上Trellis编码的自适应

编码的方法，可以将编码增益提高5dB左右。P.Robertson等人提出了加上Trubo编码的调制方法，在高斯和衰落信道中都有非常好的特性。S.Vishwanath等人进一步提出了自适应Trubo编码调制方式，此方法的优化问题是一个NP-完全问题，在一定的情况下，它比传统Trubo编码调制的增益高3dB。

五、未来发展趋势

未来的移动通信系统的一个重要标志是能提供极大的

系统容量，而无线资源是非常有限的，这就需要研究宽带效率和功率效率都很高的新的调制技术，实现自适应调制的编码调制方式就是为了达到这个目的。此外，发射分集技术的兴起，采用时空编码提高通信能力，为自适应调制技术的研究提供了新的发展空间，把时空编码与多进制调制结合起来，加上自适应处理，将会有令人关注的新结果，将是移动通信调制技术研究的新课题。

参考文献：

[1]韦维，毕存强，吴兴洁.浅谈移动通信系统数字调制技术[J]．中国无线电,2005，(8):26-28

[2]南利平编著，通信原理简明教程.北京:清华大学出版社，2000

[3]刘鹏、李兵兵，高速无线通信中的正交多载波调制技术OFDM，今日电子，2002（12）

https://www.360docs.net/doc/bc696718.html,/2002/0012/yy1.htm

[4]E Okamoto，H Ogawa.A block coded modulation method for variable-rate date transmission.IEEE VTC’2000 Fall,Boston,ma USA,Sept 24~28:2.5.4.1

[5]P Moqvist,T Aulin.Power and bandwidth efficient serially concatenated CPM with iterative decoding.Proc of

Globecom’oo,San Francisco USA,27 Nov~1 Dec 2000

[6]L J Zhang,Z G Cao,and C Y Gao.Application of RS-coded Mpsk modulation scenarios to compressed image

com munication in moble fading channel.IEEE VTC’2000 Fall,Boston,ma USA,Sept 200:3.7.4.2

[7]A J Goldsmmith,S Chua.Variable-rate variable-power MQAM for fading channels.IEEE Trans Commun,May 1998,46(5):595-602

ASKFSKPSK的调制与解调

2ASK的调制与解调一、实验目的 1．加深理解2ASK调制与解调原理。 2．学会运用SystemView仿真软件搭建2ASK调制与解调仿真电路。 3．通过仿真结果观察2ASK的波形及其功率谱密度。二、仿真环境 Windows98/2000/XP SystemView5.0 三、2ASK调制解调原理方框图 1．2ASK调制原理图1 2ASK键控产生图2 2ASK相乘法产生 2．2ASK解调原理图3 2ASK相干解调

四、2ASK调制解调仿真电路

1．仿真参数设置 1）信号源参数设置：基带信号码元速率设为101==T R B 波特，2ASK 信号中心载频设为 Hz f s 20=。(说明：中心载频 s f 设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率，加快仿真时间。) 2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。本次仿真取10 s f ，即200Hz 3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。为能够清晰观察每个码元波形及2ASK 信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ，这时可以清楚地观察到2ASK 信号的功率谱密度。 2．2ASK 信号调制与解调的仿真电路图图4 2ASK 信号调制与相干解调仿真电路图5 2ASK 信号调制与包络检波仿真电路五、仿真结果参考

S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 调制信号波图6 输入信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -2 -1.5 -1 -500.e -3 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 已调信号波形图7 2ASK 信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -1 -500.e -3 500.e -3 1 A m T i m e i n S e c on d s 解调输出波形图8 解调输出波形图9 已调信号的频谱（载频为50Hz ）六、自行搭建调试仿真电路，完成设计任务 2FSK 调制与解调一、实验目的 1. 掌握2FSK 调制与解调原理； 2. 掌握仿真软件Systemview 的使用方法； 3. 完成对2FSK 调制与解调仿真电路设计，观察2FSK 波形及其功率谱密度。

多载波蜂窝移动通信系统中的多业务切换算法

2007年3月Journal on Communications March 2007 第28卷第3期通信学报V ol.28No.3多载波蜂窝移动通信系统中的多业务切换算法李剑1,2，胡波1 (1.复旦大学电子工程系，上海 200433; 2.上海无线通信研究中心，上海 200050) 摘要：提出一种用于多载波蜂窝移动通信系统的子信道合并切换算法。采用多维Markov链对子信道合并切换算法进行系统建模分析，得到了呼叫阻塞率、切换阻塞率等关键系统性能参数的解析结果。与切换保护信道算法相比，子信道合并切换算法在对其他类型呼叫性能影响很小的前提下，改善了对带宽要求较高的业务的切换性能。该算法还可以与其他资源预留切换算法相结合，改善其性能。关键词：蜂窝式移动通信系统；多业务切换；多维Markov链；多载波通信中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：1000-436X(2007)03-0085-08 Multi-service handoff algorithm used in multi-carrier wireless cellular communication system LI Jian1,2, HU Bo1 (1. Electronic Engineering Department, Fudan University, Shanghai 200433, China; 2. Shanghai Research Center for Wireless Communication, Shanghai 200050, China) Abstract: A novel handoff algorithm named sub-channel combination (SCHC) handoff algorithm used in multi-carrier cellular mobile communication system was proposed. Multi-dimensional Markov chain was used to analyze the perform-ances of SCHC handoff algorithm. Analytical results of the key parameters such as handoff blocking probability were ana-lytically obtained. The analysis shows that the proposed scheme of sub-channel combination improves the handoff perform-ance as compared with the guard channel algorithm. The handoff blocking probability for the bandwidth consuming service is decreased while the other communication quality remains unchanged during the handoff. The sub-channel combination scheme can also work with the other resource reservation handoff schemes to improve their performances. Key words: cellular mobile communication system; multi-service handoff; multi-dimensional Markov chain; multi-carrier communication 1引言业务种类多样化以及针对多业务的区分服务是未来移动通信网络需要面对的两个主要问题，同时，数据业务将会占有越来越大的比重[1]。解决这些问题，首先需要从提高系统的频谱资源利用率入手，多载波调制技术，如多载波DS-CDMA （MC/DS-CDMA）和OFDMA技术等[2~5]，由于能有效降低多径和频率选择性衰落对系统性能的影响而得到广泛重视。其次，未来移动通信系统需要更多的频带资源，通信频段向高频段发展是一个趋势，而“绿色”的无线通信又需要进一步降低发射功率，这就使得未来移动通信系统的小区覆盖范围变得更小，导致用户在移动过程中产生的切换次数增加。确保不同类型的业务在通信过程中得到不同的切换保障将对系统性能产生重要的影响。 Phone Lin等在文献[6]中对数据语音混和业务网络切换性能进行了分析，但并未考虑数据呼叫的收稿日期：2006-04-24；修回日期：2006-12-29

实验一 ASK调制与解调实验

通信原理实验报告学院：信息与通信工程学院专业：光电工程班级：12051041 学号：12051041 姓名时间：2014.11.21

实验一 ASK调制与解调实验一实验目的 1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。 2.理解ASK解调的原理及实现方法。 3.了解ASK信号的频谱特性。二实验内容 1.观察ASK调制与解调信号的波形。 2.观察ASK信号频谱。三实验器材 1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台 2.数字调制模块 6.连接线若干 3.数字解调模块 7.频谱分析仪 4.同步提取模块四实验原理 1.2ASK 调制原理 ASK 基带信号经过电压比较器（LM339），输出高/低电平驱动模拟开关（74HC4066）导通/关闭，ASK 载波通过电压跟随电路（TL082）提高带负载能力，然后通过模拟开关电路选择通过/截止，最后得到 ASK 调制信号输出。 2.2ASK 解调原理本实验采用的是包络检波法，ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路，输出波形可从OUT1观察，然后通过半波整流器（由 1N4148 组成），输出波形可从 OUT2 观察，半波整流后的信号经过低通滤波器（由 TL082 组成），滤波后的波形可从 OUT3 观察，再经过电压比较器（LM339）与参考电位比较后送入抽样判决器（74HC74）进行抽样判决，最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高，将会导致正确的解调结果的丢失；判决电压过低，将会导致解调结果中含有大量错码，因此，只有合理选择判决电压，才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。

PSK(DPSK)调制与解调

实验题目——PSK（DPSK）调制与解调一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。 3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。二、实验内容 1、观察绝对码和相对码的波形。 2、观察PSK(DPSK)信号波形。 3、观察PSK(DPSK)信号频谱。 4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。三、实验仪器 1、信号源模块 2、数字调制模块 3、数字解调模块 4、20M双踪示波器 5、导线若干四、实验原理 1、2PSK(2DPSK)调制原理 2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图所示。 2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象，因此，实际中一般

不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。 2DPSK 方式即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。如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形 DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。这说明，解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。同时我们也可以看到，单纯从波形上看，2PSK 与2DPSK 信号是无法分辨的。这说明，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看成是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。 2DPSK 的调制原理与2FSK 的调制原理类似，也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK 调制，其调制的基带信号和载波信号分别从“PSK 基带输入”和“PSK 载波输入”输入，差分变换的时钟信号从“PSK-BS 输入”点输入，其原理框图如图所示： 2DPSK 调制原理框图 2、2PSK （2DPSK ）解调原理

蜂窝移动通信中的切换技术

《移动通信》论文论文题目GSM蜂窝移动通信网络中切换技术的研究姓名学号学院专业班级

目录摘要........................................................................ ABSTRACT...................................................................... 第一章绪论................................................................... 1.1移动通信系统及其发展...................................... 1.1.1 移动通信及工作特点.................................................. 1.1.2 移动通信系统的发展.................................................. 1.2GSM蜂窝移动通信系统的发展............................... 1.3课题研究的目的及内容..................................... 1.4课题研究的意义 .......................................... 第二章切换技术............................................................... 2.1切换的定义及分类 ........................................ 2.2切换的原因 .............................................. 2.3切换的控制方式 .......................................... 第三章GSM蜂窝移动通信系统中的切换 .......................... 3.1 GSM系统概述............................................................. 3.2 GSM数字移动通信的主要技术............................................... 3.3 GSM切换................................................................. 第四章中国3G的切换......................................................... 4.13G的简述................................................ 4.2中国3G的发展驱动力...................................... 第五章结论与展望............................................................ 主要参考文献 ......................................................................................................................................................

基于MATLAB的ASK调制解调实验

基于MATLAB 的ASK 调制解调实验 1.实验目的 (1) 熟悉MATLAB 中M 文件的使用方法，并在掌握ASK 调制解调原理的基础上，编写出ASK 调制解调程序。 (2) 绘制出ASK 信号解调前后在时域和频域中的波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对ASK 信号解调原理的理解。 (3) 对信号叠加噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。 2.实验原理（1）ASK 调制原理 ASK 指的是振幅键控方式。这种调制方式是根据信号的不同，调节正弦波的幅度。幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。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。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。对于二进制幅度键控信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍。幅移键控法(ASK )的载波幅度是随着调制信号而变化的，其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，此时又可称作开关键控法(OOK )。二进制幅度键控记作2ASK 。2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的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。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。2ASK 信号可表示为 t w t s t e c cos )()(0=式中， c w 为载波角频率，s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列 )()(b n n nT t g a t s -=∑其中，g(t)是持续时间b T 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；n a 为二进制数字???-=P P a n 101，出现概率为，出现概率为 2ASK/OOK 信号的产生方法通常有两种：模拟调制（相乘器法）和键控法。本模拟幅度调制的方法用乘法器实现。相应的调制如图5-1和图5-2：

2PSK调制与解调系统的仿真(1)

科类理工科编号（学号）本科生毕业论文（设计）ＰＳＫ调制与解调系统的仿真 The simulation of PSK modulation and demodulation system 秦安东指导教师：赵红伟（讲师）云南农业大学昆明黑龙潭650201 学院：基础与信息工程学院专业：电子信息工程年级：论文（设计）提交日期：答辩日期：答辩委员会主任：云南农业大学年月

目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。ABSTRACT.. (5) 1.前言 (5) 2.设计原理 (5) 2.1 2PSK信号的调制与解调 (5) 2.1.1 2PSK信号的调制原理 (5) 2.1.2 2PSK信号的解调原理 (7) 2.2 4PSK信号的调制与解调 (5) 2.2.1 4PSK信号的调制原理 (5) 2.2.2 4PSK信号的解调原理 (7) 2.3 8PSK信号的调制与解调 (5) 2.3.1 8PSK信号的调制原理 (5) 2.3.2 8PSK信号的解调原理 (7) 3仿真结果 (8) 4.1 2PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 4.2 4PSK信号的仿真结果如下图所示 (7) 4.3 8PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 5.心得体会 (9) 参考文献 (10) 致谢··················································································································错误！未定义书签。附录··················································································································错误！未定义书签。

移动通信中的切换技术研究

摘要自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术就开始出现，并成为了移动通信系统中的重要技术之一。切换技术是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。当移动台的一个基站的覆盖范围移动到另一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。切换从本质上说是为了实现移动环境中数据业务的小区间连续覆盖而存在的，从现象上来看是把接入点从一个区换到另一个区。本文研究的重点是移动通信系统中的切换技术，主要分析了CDMA、GSM、WCDMA系统中的切换算法，切换基本可以分为硬切换、软切换、更软切换。由于第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作开始逐渐进入实质阶段。3G通信技术已经在慢慢成熟，新的4G技术也在不断的演变，要做到通信技术的完善和更前的发展，切换技术作为移动通信中的关键技术，起着重要的作用。因此，我们研究切换技术是为了更好的发展未来通信技术，提高网络的服务能力和运行质量。关键词:切换,硬切换,软切换,切换算法

目录摘要............................................................................................................ 错误！未定义书签。目录...................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract第一章绪论.. (4) 1.1移动通信系统 (4) ............................................................ 错误！未定义书签。 1.1.1移动通信特点 (4) 1.1.2移动通信工作方式 (4) 1.2移动通信的发展 (5) 1.2.1全球移动通信发展历程 (5) 1.2.2我国移动通信的发展历程 (6) 1.3切换技术的发展 (7) 第二章切换技术 ........................ 错误！未定义书签。 2.1切换的定义及分类 (9) 2.2切换的原因 (9) 2.3切换的控制方式 (11) 第三章移动通信系统中的切换 (11) 3.1CDMA系统中的切换 (11) 3.1.1 CDMA系统概述 (11) 3.1.2 CDMA系统中的软切换 (12) 3.1.3 CDMA系统中的硬切换 (16) 3.2 GSM系统中的切换 (18) 3.2.1 GSM系统概述 (18) 3.2.2 GSM数字移动通信的主要技术 (19) 3.2.3 GSM切换 (19) 3.3 WCDMA系统中的切换 (21)

PSK调制和解调的基本原理回顾

目录 1.实验要求及开发环境 (3) 2. 二、课程设计软件说明 (7) 三、基本原理 (2) 3.1调制方式简介 (2) 3.2OQPSK的含义 (3) 3.3同相正交环法（科斯塔斯环） (5) 四、实验框图原理说明 (12) 4.1实验总框图介绍 (12) 4.2五个子部分的介绍 (7) 4.2.1串并转换 (7) 4.2.2载波调制 (9) 4.2.3 科斯塔斯环解调 (15) 4.2.4 抽样判决 (17) 4.2.5 并串转换 (17) 五、实验结论 (18) 六、调试报告 (19) 6.1频率调制器F M参数设置 (19) 6.2低通滤波器参数设置 (19) 6.3脉冲串的参数设置 (20) 七、实验心得 (21) 八、参考文献 (22)

一、实验要求及开发环境实验要求：1. 数字相关器子系统 2. 仿真结果分析实验目的：1.了解PSK直序扩频通信系统的基本原理 2.掌握Systemview的使用开发环境：PC机开发软件：Systemview Systemview简介 Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真。直到一般系统的数学模型建立等各个领域，systemview在友好且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。利用systemview，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统．可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。其特色是，利用它可以从各种不同角度、以不同方式，拉要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器的各种指标一如幅频待件(波特图)、传递函数、根轨迹图等之间的转换。它还

移动通信试题库答案讲课教案

移动通信试题库 2012.10 一、填空题 1． ____个人通信______是人类通信的最高目标，它是用各种可能的网络技术实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的____信息交换_____。 2．移动通信系统中影响电波传播的3种最基本的机制为___反射____、__绕射_____和____散射___。3．在CDMA系统中从通信链路的角度看，功率控制分为___反向链路功率控制____和__前向链路功率控制；4．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为____软切换_______和_______硬切换_____两大类。 5．WCDMA的信道带宽是____5M码片/s_______，码片速率是____3.84M/码片/s_______。 6．IS-95A下行链路利用码分物理信道传送不同的信息，按照所传送信息功能的不同而分类的信道称为逻辑信道；IS-95A下行链路中的逻辑信道包括以下四种_____导频信道______、____同步信道_______、____寻呼信道_______和_____下行业务信道______。 7．HSDPA的中文意思是___高速下行分组接入技术________。 8．1个64QAM调制的符号代表__28M___位信息比特。 9．TD-SCDMA的基本物理信道特性有____频率____、___时隙_____和____码片____决定。 10．CDMA系统中，移动台将导频分成4个导频集，分别是_激活集__、_候选集_、__相邻集__和___剩余集。 11. TD-SCDMA的一个信道带宽是 1.6 MHz，码片速率为 1.28 Mcps。 12. 在CDMA系统中从功率控制方法的角度看，功率控制分为___开环功率控制_和__闭环功率控制__。 13. TD-SCDMA的信道带宽是____1.6MHz _______、码片速率是____1.28Mcps _______。 14. GSM一个载频带宽是____200KHz_______，可提供___8____个物理信道。 15. 1W等于____30___dBm。 16. 在移动通信中常用的微观分集有时间分集、频率分集和空间分集。 17. TD-SCDMA系统采用了______智能天线_____、_____联合检测______、_____同步CDMA______、接力切换及自适应功率控制等诸多先进技术。 18. SIM卡的内部是由 CPU 、ROM、 RAM 和 EEPROM 等部件组成的完整的单片计算机。 19. 移动通信系统包括____网络交换__子系统、_____无线基站______子系统和_____移动台_____子系统。 20. 在3G技术标准中由中国提出的技术标准是___TD-SCDMA_______ 。 21．在移动通信系统中，除了一些外部干扰外，自身还会产生各种干扰，主要的干扰有___互调干扰____、__邻道干扰_____和____同频干扰___，其中____同频干扰______是移动通信系统中特有的。 22．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为______软切换_____和______硬切换______两大类。 23．1个16QAM调制的符号代表__6___位信息比特。 24．码字11010001和01110110的汉明距离等于________。 25．移动通信中常用的三种分集方式为___时间分集____、_____频率分集__和___空间分集____。 26．度量通信系统通话业务量或繁忙程度的指标是____话务量_______。 27．GSM系统的信令系统是以__ISDN_____信令的主体再加上GSM的专用协议构成的。 28．在GSM系统中，为了鉴权和加密的目的应用了3种算法，分别是A3、A5和A8算法。其中__A3__算法是为了鉴权之用，__A8_算法用于产生一个供用户数据加密使用的密钥，而__A5_算法用于用户数据的加密。29．在移动通信中三种主要的多址方式为___时分多址TDMA__、_频分多址FDMA___和___码分多址CDMA____。30．MIMO是在收发两端都采用___多天线____配置，充分利用空间信息，大幅度提高信道容量的一种技术。31．发射机发射功率为10W，可换算成__300_____dBmW。 32．在3G技术标准中由中国提出的技术标准是___TD-SCDMA_______ 。 33．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为_____软切换______和______硬切换______两大类。

ASK调制解调

电子电路设计CDIO一级项目设计说明书题目：2ASK调制解调matlab仿真设计专业班级：学生姓名：学号：设计周数： 2周年月日 1．任务要求 1.1对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制相移键控（2ASK）及解调技术和高斯噪声信道原理等。 1.2建立数字通信系统数学模型； 1.3建立完整的基于2ASK的模拟通信系统模型； 1.4对系统进行仿真、分析。 2．任务目的通过我们对本学期课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成通信系统模型的设计。以及锻炼我们查阅资料的能力，数字信号的MATLAB应用能力。学会简单电路的实验调试和测试方法，增强我们的动手能力。为以后学习和工作打下基础。3．通信系统 3.1通信系统原理通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图3-1所示。

通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-2所示，模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-3 所示。图3-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。但可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。基本的三种数字调制方式是：振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK 或DPSK)。本次重点论述2ASK 数字调制系统的原理及其解调原理。 3.2 2ASK 的调制与解调仿真 3.2.1 二进制振幅键控（2ASK ）原理振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控. 设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为

PSK的调制解调

1 引言通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式，与传感技术，计算机技术相互融合，已为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。 1.1 数字通信系统的模型按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应的将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，模拟信号有时也称连续信号。而数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。数字信号有时也称为离散信号。近年来数字通信的发展远远超过模拟通信，数字通信在各个领域的应用也越来越广泛。本文讨论的也是数字通信中调制解调原理。数字通信系统的一般模型如图1所示。图1 数字通信系统模型其中，信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即设法减少码元数目和降低码元速率。二是完成数/模转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，信源译码是信源编码的逆过程。信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力，信道译码是信道编码的逆过程。加密和解密是为了保证所传信息的安全。数字调制就是将数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。图1为数字通信系统的一般化模型，实际的数字通信系统不一定包含图中的所有环节。模拟信号经过数字编码后也可以在数字通信系统中传输。 1.2 数字通信的特点目前，数字通信在不同的通信业务中都得到了广泛的应用，究其原因也是数字通信相较于模拟同通信具有以下的一些优点。（1）数字通信系统抗干扰能力强，且噪声不积累。数字通信系统中传输的

移动通信A B卷

1，移动通信按多址方式可分为频分多址（FDMA）时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）。2，信源端编码将信源中的多余信息进行压缩，减少传递信息所需的带宽资源。 3，GSM系统采用的是频分多址接入（FDMA）和时分多址接入（TDMA）混合技术；信道带宽：GSM网络总的可用频带为100MHz；GSM的一个载频上可提供8个物理信道。4，目前移动通信中最常见的三种分集方式时间分集，频率分集，空间分集。 5，GSM/GPRS系统采用的调制技术是GMSK，而EDGE采用的是8PSK。GMSK调制每符号1bit EDGE调制每符号3bit 1，三种基本的分集合并方式选择合并，最大比值合并，等增益合并。 2，移动通信中，系统自身产生的主要干扰有互调干扰，邻道干扰，同频干扰。 3，3G三大主流技术标准美国的CDMA2000，欧洲的WCDMA，中国的TD-SCDMA ，都采用CDMA多址方式。 4，GSM越区切换分为三大类：同一BSC内不同小区间的切换，同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换，不同MSC/VLR控制的小区间的切换。 1，为什么扩频信号能有效的抑制窄带干扰？答：对窄带的干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。扩频后的干扰和载波相乘、积分（相当于低通滤波）大大削弱了它对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减小，输出的采样值比较稳定。 2，RAKE接收机的工作原理是什么？答：每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步，输出就是携带相同信息但时延不同的信号。把这些输出信号适当的时延对齐，然后按某种方法合并，就可以增加信号的能量，改善信噪比。 3，说明内环功率控制和外环功率控制的不同之处。答：内环功率控制的目的是使用移动台业务信道的信噪比Eb/Nt能够尽可能地接近目标值；而外环功率控制则对指定的移动台调整其Eb/Nt的目标值。内环功率控制测量反向业务信道的Eb/Nt，将测量结果与目标Eb/Nt相比较；外环功率控制测量反向信道的误帧率（FER），将测量结果与目标FER相比较。 4，什么是64阶正交调制？起什么作用？答：（1）64阶正交调制，即把输出的符号每6个作为一组，用64阶Walsh序列之一进行调制，也就是用长度为64个码片的wlash序列来表示六位二进制符号，所以相当于进行了（64,6）的wlash编码。（2）作用：IS-95前向链路和反向链路都使用64阶的Walsh函数，但是二者的使用目的不同。前向链路上，Walsh函数用来区分信道，而反向链路上，则是用来进行正交码多进制调制，以提高反向链路的通信质量。 1，.在移动通信中对对调制有哪些考虑？答：①频带利用率②功率效率③已调信号恒包络④易于解调⑤带外辐射 2，PN序列有哪些特征使得它具有类似噪声的性质？答：①平衡特性②游程特性③相关特性

4ASK载波调制信号的调制解调与性能分析解析

计算机与通信学院 2013年春季学期通信系统仿真训练课程设计题目：4ASK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程四班姓名：学号：指导教师：成绩：

本次课程设计四进制振幅键控（4ASK）载波调制信号的调制解调与性能分析。通过对二进制数字信源进行四进制振幅键控（4ASK）数字调制，并画出信号波形及功率谱，分析其性能。课程设计是在MATLAB上完成软件的设计与仿真的，运用MATLAB 语言实现了数字基带信号的4ASK调制的模拟，并得到二进制基带信号和相应得四进制基带信号以及4ASK调制信号的波形显示，给出了整体调制和解调的模块图和仿真波形，通过调试代码，观察2ASK与4ASK 的不同，最后根据二进制振幅键控的原理来设计四进制振幅键控的调制与解调两个过程，从而对其性能进行进一步的分析总结。关键字：4ASK 相干解调基带信号

一、设计概要 (1) 二、 MATLAB/SIMULINK简介 (2) 三、通信技术的历史和发展 (4) 3.1通信的概念 (4) 3.2 通信的发展史简介 (5) 3.3通信技术的发展现状和趋势 (5) 四、设计原理 (7) 4.1 4ASK信号的原理 (7) 4.2 4ASK调制解调原理 (8) 五、设计步骤 (11) 5.1载波信号的调制 (11) 5.2调制信号的解调 (11) 5.3调试分析 (11) 5.4开发工具和编程语言 (12) 5.5测试结果及图形说明 (13) 总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17)

一、设计概要本次课设主要通过研究4ASK信号的调制解调，首先通过对二进制2ASK的分析来研究出四进制4ASK的变化，对2ASK的基带信号和传输的载波信号，以及其波形图进行分析，从而掌握多进制的振幅键控（MASK）调制解调的原理及其实现方法，然后利用MATLAB7.0仿真实现4ASK的调制与解调，并仿真4ASK载波信号在高斯白噪声下的误码率和误比特率的性能，同时给出调制信号、载波信号及已调信号的波形图和频谱图。最后根据仿真的波形图来分析4ASK的性能特点，以及对以后信道的传输有更重要的意义和频带利用率，资源有效充分利用，全方面的来考虑4ASK的用途。

PSK的调制解调要点

Ericsson切换算法研究

目录 1、Ericssion双频切换特点概述第 2 页，共16页 2、Ericssion 切换算法排序的具体实现第 3 页，共16页 2.1、基本排序Basic ranking 第 3 页，共16页 2.1.1Ericssion 两种算法排序的共同点第 3 页，共16页 2.2排序的分类第 4 页，共16页 2.2.1Ericssion 1号算法第 4 页，共16页 2.2.2、Ericssion 3 号算法第 5 页，共16页 2.3排序过程中根据网络功能进行排序的调整第 5 页，共16页 2.3.1组织排序列表第 5 页，共16页 3、切换类型和判决条件第 12 页，共16页 3.1切换类型第 13 页，共16页 3.2各种切换类型的判决条件第 13 页，共16页 3.2.1紧急切换(BQ和TA) 第 13 页，共16页 3.2.2小区内切换第 14 页，共16页 3.2.3快速移动的切换第 14 页，共16页 3.2.4同心圆的切换第 15 页，共16页（Overlaid/Underlaid subcell change) 第 15 页，共16页 3.2.5负荷分担第 16 页，共16页

Ericssion的切换算法研究后的整理 1、Ericssion双频切换特点概述 Ericssion的双频网分为3层，绝对分层为layer1，layer2，layer3。其中layer1的优先级最高，为1800或者微蜂窝，layer2为900M 的宏蜂窝，layer3为伞状蜂窝。Ericssion 的切换算法的核心是往更好小区切换，也就是在排序中排在最前面的小区切换，没有所谓的电平触发门限，也没有边缘切换的概念。当最好小区始终排在服务区前面持续4-5秒钟后，即发生更好小区切换，其中4-5秒钟时间是系统设定的，在参数配置中不能修改时间长度。切换类型有： 1、普通更好小区切换中有3种各为 a、往低层切换（即优先级更高）的切换 b、在同层间的更好小区切换 c、往高层切换（即优先级更低）的切换 2、紧急切换 a、BQ(质量差紧急切换时，只用基本排序中的队列进行切换，不进行网络和分层网的调整） b、TA 3、O/U同心圆的切换(Overlaid/Underlaid subcell change) 4、小区内切换(Intra-cell) 5、快速移动的处理 6、负荷分担(Cell Load Sharing) 从以上可以看出各个切换类型的触发条件分别如下： 1、更好小区持续5秒钟 2、TA、BQ 4、同心圆中的改变、 3、由于干扰引起小区内切换、 4、快速移动时切换到宏小区、 5、负荷过大时采用负荷分担切换（具体触发条件在后面有更详细的描述）排序原则： 1、Ericssion 1号算法是根据路径损耗和接收电平进行K、L排序 2、Ericssion 3号算法只是根据接收电平进行排序