移动通信第3章调制解调
移动通信中的调制解调(2023版)
移动通信中的调制解调移动通信中的调制解调1.引言1.1 背景1.2 目的2.调制的概述2.1 调制的定义2.2 调制的目的2.3 调制的基本原理3.调制的分类3.1 模拟调制3.1.1 AM调制3.1.2 FM调制3.2 数字调制3.2.1 ASK调制3.2.2 FSK调制3.2.4 QAM调制4.调制器种类4.1 调幅器4.2 调频器4.3 调相器4.4 调性器5.解调的概述5.1 解调的定义5.2 解调的目的5.3 解调的基本原理6.解调的分类6.1 模拟解调6.1.1 按幅度解调 6.1.2 按频率解调 6.1.3 按相位解调 6.2 数字解调6.2.2 FSK解调6.2.3 PSK解调6.2.4 QAM解调7.解调器种类7.1 幅度解调器7.2 频率解调器7.3 相位解调器7.4 多解调器8.调制解调在移动通信中的应用8.1 调制解调在2G移动通信中的应用 8.2 调制解调在3G移动通信中的应用 8.3 调制解调在4G移动通信中的应用8.4 调制解调在5G移动通信中的应用9.未来发展趋势9.1 调制解调技术的进一步创新9.2 调制解调在物联网中的应用9.3 调制解调在中的应用附件：无法律名词及注释：1.调制：将信号按照一定规律调整成为适合传输的波形。
2.解调：从接收到的波形中还原出原始信号。
3.AM调制：调制信号的幅度随着原始信号的变化而变化。
4.FM调制：调制信号的频率随着原始信号的变化而变化。
5.ASK调制：调制信号的振幅随着原始信号的变化而变化。
6.FSK调制：调制信号的频率随着原始信号的变化而变化。
7.PSK调制：调制信号的相位随着原始信号的变化而变化。
8.QAM调制：将多个调制信号组合成一个符号，符号中的振幅和相位都可变化。
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移动通信_第三章_移动通信中的信源编码和调制解调技术
第三章
移动通信中的信源编码和调制 解调技术
胡苏 通信抗干扰技术国家级重点实验室
主要内容
3.1概述
3.2信源编码
3.3最小频移键控
3.4高斯最小频移键控 3.5QPSK调制/3.6高阶调制
3.7正交频分复用
2
胡苏@通信抗干扰
3.1 概述
信 源
信 源 编 码 信 道 编 码 调 制 解 信道 调 信 道 解 码 信 源 解 码 信 宿
4
二者比例 趋于平衡
胡苏@通信抗干扰
3.1 概述
语音编码概念：把模拟语音信号变成数
字语音信号，以便在信道中传输 意义
提高通话质量(数字化＋纠错码) 提高频谱利用率(低码率编码) 提高系统容量(低码率＋话音激活技术)
移动通信对语音编码要求？
低功耗、低复杂度、低延时 低码率、高质量
29
k ( k ) ak k
2
k
k 0 +(a0 a1 )
2
(a1 a2 )
2 k (ak 1 ak ) 2 2
举例输入：-1,1,1,1，初相为0，h=0.5，求满足相位连 续条件的相位转移图 1 ，k 0, 0 0 (T ) a =-
ak h
Tb
kTb k
ak 1h
Tb
kTb k 1
k k 1 ak 1 ak kh
令h=0.5时，满足相位连续的条件如下
k ak 1 ak k / 2 k 1
k 1 , ak 1 ak k k k 1 , ak 1 ak
可选模式语音声码器：基于输入语音的特征（浊音、
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调引言移动通信是一种无线通信技术，可以实现移动设备之间的语音、数据和图像传输。
在移动通信中，调制解调起着重要的作用。
调制解调是将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的调制是为了适应信道传输的要求和提高信号的抗干扰能力。
由于信道通常是模拟的，而数字信号是离散的，在信道传输时需要将数字信号转换为模拟信号。
调制的目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在信道输。
调制的分类调制可以分为模拟调制和数字调制两种类型。
模拟调制是将模拟信号调制为模拟载波进行传输，常见的模拟调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
数字调制是将数字信号调制为数字载波进行传输，常见的数字调制方式有二进制振幅移键（ASK）、二进制频移键（FSK）和二进制相移键（PSK）。
解调的目的解调是将调制过的信号恢复为原始的数字信号。
在信道传输中，信号会受到噪声和干扰的影响，解调的目的是将接收到的调制信号恢复为原始的数字信号，以便进行后续的处理和分析。
解调的分类解调可以分为模拟解调和数字解调两种类型。
模拟解调是将模拟调制信号恢复为模拟载波，常见的模拟解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
数字解调是将数字调制信号恢复为数字信号，常见的数字解调方式有ASK解调、FSK解调和PSK解调。
调制解调技术在移动通信中的应用调制解调技术在移动通信中扮演着重要的角色。
在移动通信中，调制解调技术被广泛应用于无线传输系统中，如GSM、CDMA和LTE 等。
调制解调技术可以通过提高信号的抗干扰能力和提高传输效率，实现可靠和高效的无线通信。
移动通信中的调制解调是实现无线通信的关键技术之一。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将调制信号恢复为原始的数字信号的过程。
调制解调技术在移动通信中有着广泛的应用，能够提高通信系统的效率和可靠性。
不断的技术创新和发展将进一步推动移动通信技术的进步和应用。
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。
移动通信- 第3章 移动通信中的调制解调技术
• 3.2.2最小移频键控（MSK）调制
• 在 FSK 方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值。而在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位 通常是不连续的，MSK（Minimum Shift Keying）的设计目标是对 FSK 信号作某种改进，使其相位始终 保持连续不变，从而使得调制后的频谱主瓣窄、旁瓣衰落快，满足通信系统信道宽度要求，节省频率资源。
• 3.3.2四相相移键控（QPSK）调制
• 对于输入的二进制数字序列先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用 4 种不同的载波相位来表征，而 这种编组通常是按格雷码排列的，QPSK 信号载波相位矢量关系如图 所示：
• 3.3.3偏移四相相移键控（OQPSK）调制
• 采用 NRZ 直接进行调制所得的 QPSK 信号的幅度非常恒定，但缺点是它的信号频谱较宽，当 QPSK 进行 波形成形时，它们将失去恒包络的性质，从而发生的弧度为 π 的相移，会导致信号的包络在瞬间通过零点， 任何一种在过零点的非线性放大都会引起旁瓣再生和频谱扩展，必须使用效率较低的线性放大器放大QPSK 信号，这将使放大器的效率受到限制，进而影响到终端的小型化。
通信原理第三章答案
通信原理第三章答案在通信原理的学习中，第三章是非常重要的一部分，它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。
在这一章节中，我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。
下面，我将对第三章的一些重要问题进行解答，希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。
1. 什么是信号传输？它的作用是什么？信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。
在通信系统中，信号传输是非常重要的，它可以帮助我们实现信息的传递和交流。
通过信号传输，我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方，实现远程通信。
2. 什么是调制解调？它的作用是什么？调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号，以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。
调制是为了适应信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输；解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号，以便我们能够正确地接收和理解信息。
3. 数字通信和模拟通信有什么区别？数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。
在模拟通信中，信号是连续变化的，它可以表示成无限个可能的数值；而在数字通信中，信号是离散的，它只能表示成有限个可能的数值。
数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。
4. 为什么要进行信号调制？信号调制是为了适应不同信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输。
不同的信道具有不同的传输特性，通过调制可以使信号更好地适应这些特性，提高信号的传输质量和可靠性。
5. 什么是码元和波特？码元是数字通信中的基本单位，它是表示数字信号的最小时间间隔。
波特是衡量数据传输速率的单位，它表示每秒传输的码元数。
在数字通信中，码元和波特是非常重要的概念，它们直接影响着数据传输的速率和效率。
通过以上问题的解答，我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。
希望大家能够通过学习，掌握这些重要的知识点，为以后的通信技术应用打下坚实的基础。
同时，也希望大家能够在学习过程中多加思考，多进行实践，进一步提高自己的理论水平和实践能力。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
移动通信中的调制解调
移动通信中的调制解调移动通信中的调制解调1、简介1.1 调制解调的概念1.2 调制解调在移动通信中的作用2、调制技术2.1 模拟调制2.1.1 AM调制2.1.2 FM调制2.1.3 PM调制2.2 数字调制2.2.1 ASK调制2.2.2 FSK调制2.2.3 PSK调制2.2.4 QAM调制3、调制解调器3.1 调制解调器的基本原理 3.2 调制解调器的分类3.2.1 数字调制解调器 3.2.2 模拟调制解调器3.2.3 混合调制解调器4、调制解调过程4.1 发送端调制过程4.1.1 信号处理4.1.2 调制方法选择4.2 接收端解调过程4.2.1 信号接收4.2.2 解调方法选择5、调制解调的性能评估5.1 误码率性能5.2 谱效率5.3 传输延迟6、调制解调在移动通信中的应用6.1 调制解调在无线局域网中的应用6.2 调制解调在蜂窝网络中的应用7、附件本文档附带有以下附件：- 模拟调制示例代码- 数字调制解调器原理图8、法律名词及注释- 调制：将原始信号转换为适合传输的信号形式。
- 解调：将接收到的信号恢复为原始信号。
- AM调制：幅度调制，利用信号的幅度变化来表示信息。
- FM调制：频率调制，利用信号的频率变化来表示信息。
- PM调制：相位调制，利用信号的相位变化来表示信息。
- ASK调制：振幅假定键控调制，通过改变振幅来表示数字信号。
- FSK调制：频移键控调制，通过改变频率来表示数字信号。
- PSK调制：相位假定键控调制，通过改变相位来表示数字信号。
- QAM调制：正交幅度调制，利用正交信号的幅度和相位变化来表示数字信号。
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➢ 2FSK已调信号的频谱特性； ➢ 2FSK已调信号带宽计算分析； ➢ 正交频分复用(OFDM)的概念及实现原理。
3.1 概述
调制是在发送端把要传输的模拟信 号或数字信号（信源信号或基带信号） 变换成适合信道传输的高频信号（带通 信号）的过程。
信源信号或基带信号称为调制信号
调制完成后的带通信号称为已调信号。
yi(t) AA co cso s ctc t nn tt
发 “ 1”
发 “ 1” （3-6）
经带通滤波器后输出为
y(t)s2PSKtnit
A A cc o o ss ctct n n cc (t(t))cc o o ss ctct n n ss (t(t))ss in in ctct
图3-4 2PSK信号的功率谱密度
2PSK信号的带宽、频带利用率分别为
B2PSK
2Bs
2 Tb
2fb
2PSK
1(Baud/Hz) 2
（3-4） （3-5）
2．2PSK解调
2PSK接收端一般采用相干解调，其 相干解调系统模型如图3-5所示。
图3-5 2PSK的相干解调框图
若输入噪声为窄带高斯噪声n(t)(n(t) 均值为0，方差为σ2n)，则解调器的输入 信号为
解调是调制的反过程，在接收端将已调 信号还原成要传输的原始信号。
按照调制信号的形式，调制可分为 模拟调制（或连续调制）和数字调制。
图3-1 调制分类
模拟调制指利用输入的模拟信号直接 调制（或改变）载波（正弦波）的振幅、 频率或相位，从而得到调幅（AM）、调
频（FM）或调相（PM）信号。
数字调制指利用数字信号来控制载 波的振幅、频率或相位。
图3-2 2PSK信号的典型波形
图3-3 2PSK信号的调制框图
1．2PSK的频谱和带宽
设g(t)是宽度为Tb的矩形脉冲，其频谱 为G(ω)，设“ +1”和“1”等概率出现， 则2PSK信号的功率谱为
P 2 P S K (f) 1 4fb G (ffc)2G (ffc)2 （3-3）
由于假定信号是等概率出现的双极性 NRZ码，所以不存在直流成分，其功率谱 为连续谱，无离散谱，如图3-4所示。
主要用于2G、3G及未来的系统中。
数字调制主要分为两类：幅度/相位 调制和频率调制。
频率调制用非线性方法产生，其信 号包络一般是恒定的，因此称为恒包络 调制或非线性调制。
幅度/相位调制也称为线性调制。
移动系统选择具体的调制方式时， 需要综合考虑以下几点。
（1）高传输效率。 （2）高频带利用率（最小占用带宽）。 （3）高功率效率（最小发送功率）。 （4）对信道影响的抵抗能力（最小误比
特率）。
3.2 数字相位调制
3.2.1 二进制相移键控
设输入比特为｛an｝，an = ±1，n = −∞ ～ + ∞，则二进制相移键控（2PSK）的信号 形式为
s2PSK(t) AAcocso(s(ctc)t)
an 1 an 1
nTb≤t＜(n + 1)Tb （3-1） 式中，c 2πfc表示载波幅度，T b 为载 波角频率， 为输入数据流的比特宽度。
第3章 调制解调
3.1
概述
3.2
数字相位调制
3.3
正交振幅调制
主要内容： ➢ 掌握调制、解调的概念； ➢ 掌握数字调制解调的分类； ➢ 掌握2PSK的调制、解调原理及其实现方
法，已调信号的频谱特性；
➢ 掌握QPSK的调制、解调原理及其实现方 法，已调信号的频谱特性；
➢ 了解OQPSK与 -QPSK与QPSK相比的特 点；
➢ 了解QAM的原理及实现方法；
➢ 掌握2FSK的调制、解调原理及实现方法， 已调信号的频谱特性，带宽计算公式；
➢ 了解MSK、GMSK的调制、解调原理，与 2FSK的区别；
➢ 了解多载波调制的概念；
➢ 掌握正交频分复用(OFDM)调制的概念， 调制、解调的原理及实现方法。
重点: ➢ 2PSK调制原理及实现方法； ➢ 2PSK信号解调原理及其实现方法； ➢ 2PSK已调信号的频谱特性； ➢ QPSK调制原理及实现方法；
（3-8）
发“1”
在输入序列“ + 1”和“1”等概出现的
条件下，最佳判决门限取“0”，当发“1”判 为“1”或发“1”判为“1”都会导致产生 误码，因此相干解调的误码率为
Pe P ( 1) P (1 / 1) P (1) P (1 / 1) (1 / 2)[ P (1 / 1) P (1 / 1)]
s2PSK (t) 还可以表示为
s2 P S K (t)a nA co sctA co s ct 1 2 a n π
nTb≤t＜(n + 1)Tb （3-2） 即当输入为“ + 1”时，对应的信号 附加相位为“0”；当输入为“1”时， 对应的信号附加相位为“π”。
2PSK信号的典型波形如图3-2所示。 两种不同的调制法框图如图3-3所示。
发 “ 1 ” 发 “ 1 ”
与本地载波相乘后，经低通滤波器
滤除高频分量，在抽样判决器输入端得 到
v(t)AAnncc((tt))
发“ 1” 发“1”（3-7）
根据高斯分布的特点，v(t)的概率分布为
f1v
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
(vA)2
2πn
exp
2n2
f1v
1
(vA)2
2πn
exp
2n2
发“1”
➢ QPSK信号解调原理及其实现方法； ➢ QPSK已调信号的频谱特性； ➢ 2FSK调制原理及实现方法； ➢ 2FSK信号解调原理及其实现方法；
➢ 2FSK已调信号的频谱特性；
➢ 2FSK已调信号带宽计算；
➢ 正交频分复用(OFDM)的调制、解调的原 理及实现方法。
难点： ➢ 相干解调的原理及分析过程； ➢ 2PSK已调信号的频谱特性； ➢ QPSK已调信号的频谱特性；
其信号表示式为
sQ P S K (t)A c o sc tk k 1,2,3,4
0
∞
1 2π
n
exp(
(v A)2
2
2 n
)dv
1 erfc( r ) 2
（3-9）
式中，r A2 2n2 为输入信噪比；e rfc ( x )
为互补误差函数，即
erfc(x)
2 ∞ez2dz
πx
。
3.2.2 四相相移键控
四进制相移键控（QPSK）信号利用 载波的4种不同相位来表征数字信息。