调制解调原理 part 2
信号电路调制解调原理

信号电路调制解调原理一、引言在通信系统中,信号的传输必须经过调制和解调两个过程。
调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号,解调则是将调制信号还原成原始信息信号。
调制解调技术在现代通信系统中起着至关重要的作用,本文将重点介绍信号电路调制解调原理。
二、调制原理调制是指将原始信息信号与高频载波信号相结合,通过改变载波信号的某些特性,将信息信号转移到载波信号上。
常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
不同的调制方式适用于不同的通信场景,下面以幅度调制为例进行介绍。
幅度调制(AM)是将原始信息信号的幅度变化与载波信号的幅度进行相应变化的调制方式。
具体原理如下:首先,将原始信息信号通过调制器进行调制处理,将其转换成与信息信号幅度相对应的调制信号。
然后,将调制信号与高频载波信号相乘,得到幅度调制信号。
最后,通过天线将幅度调制信号发射出去。
三、解调原理解调是将调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调过程与调制过程相反,常用的解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
下面以包络检波为例进行介绍。
包络检波是一种简单且常用的解调方式。
具体原理如下:首先,将接收到的幅度调制信号经过放大器放大后,通过包络检波器进行解调处理,得到包络信号。
然后,将包络信号通过滤波器进行滤波处理,去除高频噪声。
最后,得到的信号即为原始信息信号。
四、应用场景调制解调技术广泛应用于各种通信系统中。
以广播系统为例,调制解调技术可以将声音信号转换成适合广播传输的调制信号,然后通过天线发射出去;接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始声音信号,实现广播内容的传输。
调制解调技术还应用于无线电通信、电视传输、移动通信等领域。
例如,在移动通信系统中,调制解调技术可以将语音、视频等信息信号转换成适合无线传输的调制信号,然后通过天线发射出去;接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始信息信号,实现通信内容的传输。
五、总结信号电路调制解调原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
调制解调技术的原理与应用

调制解调技术的原理与应用随着数字通信技术的不断发展,人们对数据传输效率和传输质量的要求越来越高。
而调制解调技术作为数字通信领域中的重要技术之一,则成为了实现这一目标的重要技术手段。
本文将介绍调制解调技术的原理和应用。
调制解调技术是指将原始信息信号(比如人说话、电子信号等)按照一定的方式转换为适合传输的信号,称为载波信号。
这种转换方式就叫做调制,相应地,将接收到的载波信号重新还原成原始信号的过程就称为解调。
从原理上来讲,调制解调技术是一个模拟信号转数字信号的过程。
在传输过程中,数字信号会遭受种种噪声的干扰,如电磁干扰、信道衰落、多径传播等,这些噪声会影响信号的传输效率和质量,从而导致传输误码率的提高。
调制就是为了克服这些干扰而开发出的一种技术。
调制解调技术在通信领域有着广泛的应用,比如:1. 无线电通信:无线电通信中,常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
它们常用于广播、电视、对讲机、移动通信、雷达等方面。
2. 光纤通信:调制解调技术也被广泛应用于光纤通信中。
这是因为,在光波导中,光信号的传输方式与电信号有所不同。
信号时域的等效信号可以用脉冲时间调制(PAM)信号表征,频域的等效信号可以用正交振幅调制(QAM)信号表征。
3. 数字电视:在数字电视中,将数字信号调制为一定的模拟信号,再进行传输。
这样既能够达到数字信号的传输效率和传输质量要求,又能够实现对前一代模拟电视节目的兼容。
4. 数字音频:在数字音频中,通过调制技术将音频信号压缩,降低数据传输量,同时又能保证音频质量和数据传输的效率。
总的来说,调制解调技术具有传输效率高、传输质量好等优点,因此得到了广泛的应用。
总结:本文介绍了调制解调技术的原理和应用,在通信领域中,调制解调技术得到了广泛的应用。
随着数字通信技术的不断发展,调制解调技术也将不断的发展和创新,以满足人们对于数据传输效率和质量的要求。
通信系统的调制与解调原理

通信系统的调制与解调原理调制与解调是通信系统中非常重要的技术。
它们负责将信息信号转换成适合传输的信号形式,并在接收端将其恢复成原始信号。
在这篇文章中,我将详细介绍通信系统的调制与解调原理,并分点列出各个步骤。
一、调制的原理调制是将原始信息信号与载波信号相结合,形成适合传输的复合信号的过程。
它的主要目的是提高信号的可传输性和抗干扰能力。
调制的原理可以分为以下几个步骤:1. 选择调制方式:调制方式有很多种,常见的有频率调制、相位调制和振幅调制等。
根据实际需求选择合适的调制方式。
2. 生成载波信号:根据调制方式选取适当的频率和振幅,生成一条稳定的载波信号。
3. 产生调制信号:将原始信息信号通过调制电路与载波信号相乘或叠加,形成调制信号。
调制信号的特点是带有原始信息信号的波形特征,同时也包含了载波信号的频率、相位或振幅等信息。
4. 幅度调制:通过调整调制电路中的放大系数来改变调制信号的振幅,从而实现幅度调制。
5. 频率调制:通过调整调制电路中的电感或电容值来改变调制信号的频率,实现频率调制。
6. 相位调制:通过调整调制电路中的相移器来改变调制信号的相位,实现相位调制。
二、解调的原理解调是将调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调的原理可以分为以下几个步骤:1. 选择解调方式:解调方式应与调制方式相对应。
常见的解调方式有相干解调、非相干解调和同步解调等。
2. 提取载波信号:在接收端,需要先提取调制信号中的载波信号,以便后续的解调处理。
这一步通常通过频谱滤波技术实现。
3. 解调原始信息信号:根据调制方式的不同,选择相应的解调电路,通过解调电路将调制信号还原成原始信息信号。
4. 幅度解调:通过解调电路中的放大器和特定电路来还原调制信号的幅度信息,实现幅度解调。
5. 频率解调:通过解调电路中的带通滤波器等设备来分离出原始信息信号的频率成分,实现频率解调。
6. 相位解调:通过解调电路中的相移器和鉴相器等设备来还原调制信号的相位信息,实现相位解调。
调制解调的基本原理

调制解调的基本原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠调制解调的基本原理。
你说这调制解调啊,就好像是信息世界里的一个神奇魔法。
咱可以把它想象成是信息的一次大变身!原本的信息就像是个素颜的小姑娘,普普通通的,但是经过调制这么一打扮,哎呀,立马就变得不一样了,变得更有特色,更容易在信息的大舞台上闪亮登场啦!比如说吧,我们说话的声音,那就是原始的信息。
如果直接让这些声音去传输,那可就麻烦咯,可能在路上就走丢了或者变得乱七八糟。
但是有了调制解调就不一样啦!调制就像是给声音化了个妆,让它变得更容易被识别和传输。
那调制解调具体是咋工作的呢?其实啊,就像是一场精心编排的舞蹈。
调制器就是那个编舞大师,它把信息按照一定的规则进行编排,让它们变得有规律、有秩序。
然后呢,这些经过编排的信息就可以顺着各种通道,比如无线电波啊、网线啊等等,欢快地奔跑起来啦!等这些信息到达目的地后,解调器这个聪明的家伙就上场咯,它就像是能看懂编舞的大师一样,把信息还原成原来的样子。
你想想看,要是没有调制解调,那我们的手机怎么能接收到那么多好玩的信息呢?我们怎么能和远在天边的朋友聊天呢?这不就乱套了嘛!再打个比方,调制解调就像是给信息坐了一趟过山车。
在出发的时候,信息被调制得高高的,充满了刺激和变化。
然后在经过一路的飞驰后,解调器又把它们稳稳地接住,让信息安全着陆,恢复成原来的模样。
它真的是太重要啦!没有它,我们的信息世界可就要变得一团糟咯!所以啊,可别小看了这小小的调制解调,它可是信息传输的大功臣呢!咱平时用手机打电话、上网,背后可都离不开调制解调在默默工作呀。
它就像是一个勤劳的小蜜蜂,一直在为我们的信息沟通努力付出着。
总之呢,调制解调就是这么神奇,这么重要。
它让我们的信息能够顺畅地传输,让我们的生活变得更加丰富多彩。
是不是很厉害呢?咱可得好好感谢它呀!。
调制与解调的基本原理

调制与解调的基本原理
调制是将信号转化为适用于传输的波形的过程,而解调则是从传输信号中恢复原始信号的过程。
调制和解调是无线通信系统中的两个基本环节。
调制的基本原理是将原始信号(也称为基带信号)与一个高频信号(也称为载波信号)相乘,从而将基带信号的频谱移到载波信号的频带内。
通过调制,会改变原始信号的某些特征,如频率、幅度或相位。
常见的调制方式包括:
1. 幅度调制(AM):将原始信号的幅度变化转化为载波信号的幅度变化。
在AM 调制中,原始信号的幅度决定了载波信号的幅度的变化,从而实现信息传输。
2. 频率调制(FM):将原始信号的频率变化转化为载波信号的频率变化。
在FM 调制中,原始信号的频率决定了载波信号的频率的变化,从而实现信息传输。
3. 相位调制(PM):将原始信号的相位变化转化为载波信号的相位变化。
在PM 调制中,原始信号的相位决定了载波信号的相位的变化,从而实现信息传输。
解调的基本原理是将调制信号中的信息提取出来,恢复为原始信号。
解调方法与调制方式相对应。
常见的解调方式包括:
1. 幅度解调(AM):通过提取调制信号的幅度变化,恢复原始信号的波形。
2. 频率解调(FM):通过提取调制信号的频率变化,恢复原始信号的波形。
3. 相位解调(PM):通过提取调制信号的相位变化,恢复原始信号的波形。
需要注意的是,调制和解调过程中可能会出现噪声和失真现象,需要采取相应的技术手段来提高信号质量和还原效果。
调制解调器原理

调制解调器原理
调制解调器是一种电子设备,用于将信息信号调制成载波信号进行传输,并将接收到的调制信号解调还原为原始信号。
其原理可以分为调制和解调两个过程。
调制是将原始信息信号(例如语音、数据等)转换为能够在传输介质中传播的高频载波信号。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
在调制过程中,信息信号被转换为一种能够和载波信号进行叠加的中间频率信号,形成调制信号。
解调是将接收到的调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调过程与调制过程相反,通过提取调制信号中的信息部分,并去除载波信号的影响来实现信号的恢复。
常见的解调方式包括包络检波、频率鉴别解调和相干解调等。
调制解调器通常由调制电路和解调电路组成。
调制电路负责将原始信号进行调制,可以使用不同的调制方式来满足不同传输要求。
解调电路则负责接收调制信号,并通过特定的解调方法将其还原成原始信息信号。
调制解调器还可能包括其它辅助电路,如滤波电路用于去除杂散信号和频率偏移电路用于修正频率偏移等。
通过调制解调器,可以将原始信息信号进行有效的传输和接收。
调制可以使信号克服传输介质的限制,在传输过程中较大程度地保持信号的稳定性和可靠性。
解调则能够恢复被调制信号中的信息部分,使接收端能够获取到原始的信息内容。
总之,调制解调器通过将原始信息信号进行调制和解调,实现了信号在传输过程中的转换和恢复,为信息的传输和接收提供了有效的手段。
调制 解调 原理

调制解调原理调制和解调是一种通信中常用的技术,用于将信息信号转换成适合传输的信号,并在接收端将其还原为原始的信息信号。
下面简要介绍调制和解调的原理。
调制是指将待传输的信息信号(通常是较低频率的基带信号)与一个高频信号(载波)进行合成,形成一个调制信号,使其频谱范围发生变化并适应传输介质的特性。
调制的方法包括频率调制、相位调制和幅度调制等。
频率调制是通过改变载波的频率来实现的。
常见的频率调制方式有调频(FM)和调频(AM)频率调制。
在调频中,待传输的信息信号改变载波的频率;在调幅中,待传输的信息信号改变载波的幅度。
调频和调幅都能够将信息信号编码在不同的频率分量上,然后通过传输媒介传输。
相位调制是通过改变载波的相位来实现的。
常见的相位调制方式有二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)等。
相位调制将信息信号编码在不同的相位上,然后通过传输媒介传输。
相位调制的优点是信号带宽利用率高,适用于抗干扰能力较强的通信系统。
幅度调制是通过改变载波的幅度来实现的。
常见的幅度调制方式有调幅(AM)和振幅键控(ASK)等。
幅度调制将信息信号编码在载波的幅度上,然后通过传输媒介传输。
幅度调制的特点是实现简单,适用于简单的通信系统。
解调是调制的逆过程,将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。
解调的过程与调制的过程相反,根据调制信号的特点,提取出信息信号并进行恢复。
解调的方法包括频率解调、相位解调和幅度解调等,与调制方式相对应。
总之,调制和解调技术是实现信息信号传输的基础。
通过调制,能够将信息信号编码在能够适应传输介质的信号中,从而实现远距离传输;通过解调,能够将接收到的调制信号还原为原始的信息信号,以便进行后续处理和应用。
信号调制解调的原理

信号调制解调的原理
信号调制是指将模拟信号或数字信号通过调制技术转换为符合传输要求的电信号的过程。
常见的调制方式包括调幅、调频、调相等。
信号解调是指将调制后的电信号转换为原始信号的过程。
信号调制的原理是利用调制信号的某些特征参数(如幅度、相位、频率等)去改变载波的特征参数,从而将信息信号传递到接收端。
信号解调的原理是通过一些特定的电路将调制信号还原成原始信号。
例如,调幅模式下,原始信号通过改变载波的幅度大小达到传输目的,接收端通过一个简单的包络检波电路就可以还原出原始信号。
而调频模式下,原始信号通过改变载波的频率来传递,接收端需要通过频率鉴别器来还原出原始信号。
调相模式下,原始信号通过改变载波的相位来传递,接收端需要通过相移电路来还原出原始信号。
总的来说,信号调制解调的原理是在传输过程中通过调制技术将信号转化为符合传输要求的电信号,接收端通过解调技术将电信号还原成原始信号。
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x(t),y(t)取-1, +1 同样也可以称为4-QAM信号
QPSK的解调
▪ QPSK的同步解调
– 同步正交解调,可以用科斯塔斯环恢复载波 – 倍频-滤波-分频恢复QPSK的载波
QPSK解调
▪ 结合了极性环的科斯塔斯环。
QPSK解调
采用DSB信号表示BPSK调制信号
导频载波项
数据项
BPSK的频谱
▪ 数字调制度:
▪过360度的相位差
载波项分量为0,
对M-PSK,选取m(t)最大值为1, 就可以用同样的PSD表示。
BPSK的调制
▪ BPSK可以采用DSB调制,也可以用正交调制方式产生。
二进制基带信号
▪ 只有两种可能的数值(0,1) ▪ 可以采用单极性码调制(+V,0) ▪ 可以采用极性码调制(+V, -V )
多进制基带信号
▪ 有M种可能取值,一个符号包含n=log2M个二进制位。 ▪ 多进制基带信号多用极性码表示。比如四进制信号的电压表示为(+3V,
+1V ,-1V, -3V ) ▪ 基带信号m(t)可以看成PAM信号。复包络信号g(t)由两个正交的PAM信号
3log 2M M 2 1
Eb N0
匹配滤波器
▪ 匹配滤波器的信噪比
– 不在脉冲期间的任意时刻采样。而在匹配滤波器后采样。
– 使信号波形失真,从而在采样时刻T0信号功率相对噪声功率最大。
– 对已知输入波形s(t),匹配滤波器的冲击响应:
– 采样时刻信噪比: – 积分清除滤波器:
h(t) Cs(t0 t)
效率( Bandwidth Efficiency ) ▪ 符号映射就是将一组二进制位组成的符号映射成星座图上的一个点。映射
的编码方式有多种,常用的格雷编码(Gray Coding)中两个相邻符号间 只有一个二进制位的差别。
Q
dmin
I
幅移键控(ASK)
▪ 二进制幅移键控(ASK),又称为开关键控(OOK)。
采用单极性基带来表示ASK调制信号 DSB的表达公式?实际上单极性码存在直流分量,因此 ASK中还是存在载波分量的。
采用极性基带来表示ASK调制信号 调制度100%
ASK的频谱
▪ ASK调制信号的频谱 ▪ 基带方波信号的频谱
ASK的调制参考AM和DSB信号的调制方法
ASK信号的解调
▪ 包络检波(非相干)
调制解调原理
An Introduction of Modulation and Demodulation
Eric Liuhui
Everybody plays fool, sometimes.
主要内容
▪ 前话 ▪ 信号与调制 ▪ 基带调制信号 ▪ 带通模拟调制 ▪ 带通数字调制 ▪ 后话
带通数字调制
简易,误码性能最差
▪ 采用低通滤波器相干检波 ▪ 采用匹配滤波器相干检波
复杂,误码性能最优
M-ASK调制
▪ M-ASK采用极性码调制
不能采用包络检波,只 能用相干解调。 所有调制中,ASK的dmin最小
ASK的性能
▪ 误码率和误比特率
平均信号功率:S
码元能量: Es STs
Es Eb log 2M
差分相位调制(DPSK)
▪ 对基带信号进行差分编码后再调制。
– 可以采用延迟解调。不需要恢复载波。 – 消除180度相位模糊。
正交相位调制(QPSK)
▪ 4PSK调制
m(t)取-3,-1, +1, +3 ·m(t)取0,/2, , 3/2
▪ 实际中经常用正交调制产生QPSK
– 将4PSK的相位附加/4固定相差
组成。
s(t) Re g(t)e jct
g(t) Acm1(t) jm2(t)
星座图(Constellations)
▪ 星座图以坐标图形方式直观表示复包络信号g(t)的符号集。 ▪ dmin表示最小码距,反映调制的能量效率(Power Efficiency),也就是误码
曲线。 ▪ 星座中的符号数量反应调制的频谱效率(Spectrual Efficiency)或称带宽
BPSK的解调
▪ 采用同步解调。 ▪ 参考DSB的解调方法。
– 有低电平载波项时采用锁相环提取载波参考。 – 采用科斯塔斯环或平方环恢复载波。 – 180度相位模糊,采用差分编码或同步字节。
BPSK的解调
▪ 极性环(Polarity Loop) ▪ 再调制环(Remodulation Loop)
噪声双边带功率谱密度:N0
噪声功率: N N0B
信噪比:
S/N Es STs S (TsB)
极性码误码率:
N0 N /B N
Ps
M 1 M
erf
c
M
3 2 1
Es N0
误码经常为相邻码,相邻格雷码
只有1比特差别: Pb 1 Ps log 2M
Pb
1 log 2M
M M
1 erf
c
SNR (dB)
▪ 数字调制中的基带信号和星座图 ▪ 简单数字调制
– 幅移键控(ASK)和开关键控(OOK) – 相移键控(PSK) – 频移键控(FSK),GFSK
▪ 正交调制
– QPSK,/4-QPSK,MSK,GMSK – QAM
▪ 扩频调制
– 直接序列扩频 (DSSS) – 跳频扩频(FHSS)
▪ 多载波调制——正交频分复用(OFDM) ▪ 调制技术比较
S 2Es 2TB Es / T 2(TB) S
N out N 0
N0B
N in
T
r0(t0) r(t)s(t)dt t 0T
已知输入波形
输入信号(加噪)
t0时刻输出信号
抽头移位寄存器也可以实现横向性匹配滤波器
二进制相移键控(BPSK)
▪ 采用极性码基带信号。
采用调相信号表示BPSK调制信号
▪ 再调制环。
多进制相位调制(M-PSK)
▪ M-PSK调制
i=·m(t)取0,2/M, 4/M…… 2(M-1)/M
▪ 用正交调制表示M-PSK s(t) x(t) cos2πft y(t)sin 2πft
i
xi(t) Ac cosθ i yi(t) Ac sinθ i
M-PSK的解调
▪ M-PSK的解调 ▪ M-PSK的载波恢复
PSK的星座图
▪ PSK的星座图和最小码距
Pb 1 erfc d min 2 2 N0
PSK的性能
▪ PSK的误比特性能
BPSK的误码率和极性码ASK相同: