数字调制解调电路
电路基础原理数字信号的调制与解调
电路基础原理数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调是电路基础原理中的重要概念。
调制是将数字信号转化为模拟信号的过程，解调则是将模拟信号还原为数字信号的过程。
本文将介绍数字信号的调制与解调原理及其应用。
一、调制的基本原理调制是为了将数字信号传输到远距离时，能够克服传输噪声、提高信号质量而进行的一种技术。
数字信号经过调制后，会转化为模拟信号，其特点是连续的波形。
1.频移键控调制(FSK)FSK是一种基本的数字信号调制方式，它通过改变信号的频率来表示不同的数字。
在FSK中，使用两个频率来分别代表二进制的0和1。
2.相移键控调制(PSK)PSK是一种通过改变信号的相位来表示不同的数字的调制方式。
在PSK中，使用不同的相位来表示二进制的0和1。
3.正交幅度调制(QAM)QAM是一种通过改变信号的振幅和相位来表示不同的数字的调制方式。
在QAM中，通过改变信号的振幅和相位的组合来表示多个二进制数字。
二、解调的基本原理解调是将模拟信号还原为数字信号的过程，其目的是还原接收到的信号，以便后续的数字信号处理。
1.频移解调频移解调是将经过FSK调制的信号还原回数字信号的过程。
解调器需要检测接收到的信号的频率，并根据频率的不同判断出二进制的0和1。
2.相移解调相移解调是将经过PSK调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要检测接收到信号的相位，并根据相位的变化来判断出二进制的0和1。
3.幅度解调幅度解调是将经过QAM调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要测量接收到信号的振幅和相位，并根据这些信息来判断出二进制的0和1。
三、调制与解调的应用调制与解调技术广泛应用于通信领域，特别是在无线通信中。
1.无线电广播无线电广播使用调制技术将音频信号转化为无线电信号，并通过无线电波传输到接收器中，然后通过解调技术将无线电信号还原为音频信号。
2.移动通信移动通信中的调制与解调技术被用于将数字信号通过无线电信道传输，以实现声音、图像和数据的无线传输。
《数字调制解调电路》课件
数字解调的分类
同步解调
接收端和发送端的时钟同步，解调的过程中需要使 用发送端的时钟信号。
异步解调
接收端和发送端的时钟没有同步，解调的过程中不 需要使用发送端的时钟信号。
数字调制解调电路的设计要点
1
抗噪声性能
降低输入信号与噪声的干扰。
2
频率响应
保证信号的带宽和频率范围。
《数字调制解调电路》 PPT课件
数字调制解调电路的定义，基本原理和分类，涵盖幅度调制（ASK），频率调 制（FSK），相位调制（PSK）以及数字解调的分类，包括同步解调和异步解 调。同时还介绍了数字调制解调电路的设计要点和应用领域。最后，总结了 课件的主要内容。
数字调制解调电路的定义
数字调制解调电路是一种用来将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号的电路。它是数字通信 系统中的率和能量利用率。
数字调制解调电路的应用领域
数字通信
应用于现代通信系统，如手机、互联网等。
无线传输
用于卫星通信、无线电和电视广播等领域。
医疗设备
用于数字医疗设备，如心脏监护仪、血压仪等。
物联网
用于智能家居、智能城市、智能交通等。
课件结论和总结
数字调制解调电路是数字通信系统中不可或缺的部分。通过了解数字调制解 调电路的基本原理、分类、设计要点和应用领域，可以更好地理解和应用于 实际工程中，推动通信技术的发展。
数字调制解调电路的基本原理
1 调制（Modulation）
将低频信号（信息信号）嵌入到高频载波中，以便传输。
2 解调（Demodulation）
从调制信号中恢复原始的低频信号。
数字调制的分类
幅度调制（ASK）
2PSK信号的解调电路设计
2PSK信号的解调电路设计2PSK（二进制相移键控）信号是一种基本的数字调制方式，它将数字信息转化为两个不同相位的正弦波信号。
解调电路是将接收到的2PSK信号转换回数字信息的关键部件。
设计一个2PSK信号的解调电路可以分为以下几个步骤：1.基带滤波器设计：接收到的2PSK信号可能经过了传输过程中的失真和噪声干扰，因此首先需要对信号进行滤波以去除高频噪声和失真。
基带滤波器通常使用低通滤波器来实现。
滤波器的设计需考虑到信号的带宽、失真和抗干扰能力等因素。
2.时钟恢复电路设计：2PSK信号中存在着相位差，因此需要在解调电路中设置时钟恢复电路，以便正确恢复接收到的信号的时钟信息。
时钟恢复电路通常采用锁相环（PLL）或相关器等技术实现。
时钟恢复电路对于解调过程中相位解调的准确性至关重要。
3.相位解调电路设计：相位解调是解调电路中最关键的部分。
相位解调的目标是从接收到的信号中恢复出数字信息。
二进制相移键控调制中使用了两个不同相位的载波信号来表示不同的数字，因此相位解调需要能够区分这两个相位并恢复出原始的数字信息。
相位解调电路通常采用鉴别器或位相锁定环等技术实现。
4.采样电路设计：在解调过程中，需要对解调后的信号进行采样，以恢复出原始的数字信息。
采样电路通常使用模拟-数字转换器（ADC）实现，将模拟信号转换为数字信号。
总结起来，设计2PSK信号的解调电路需要考虑基带滤波器、时钟恢复电路、相位解调电路和采样电路等几个关键部件。
每个部件的设计需要根据具体需求和技术限制进行综合考虑，以实现准确、稳定地将接收到的2PSK信号转换为数字信息的功能。
通信电子电路实验报告
一、实验目的1. 了解通信电子电路的基本组成和工作原理。
2. 掌握通信电子电路的基本实验技能和操作方法。
3. 培养分析问题和解决问题的能力。
二、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 数字万用表4. 通信电子电路实验板5. 连接线三、实验原理通信电子电路是现代通信系统中的核心组成部分，其主要功能是将信号进行调制、放大、解调等处理，以实现信号的传输。
本实验主要涉及以下通信电子电路：1. 模拟调制解调电路：将模拟信号进行调制和解调，实现信号的传输。
2. 数字调制解调电路：将数字信号进行调制和解调，实现信号的传输。
3. 放大电路：对信号进行放大，提高信号的传输质量。
四、实验内容1. 模拟调制解调电路实验（1）实验目的：掌握模拟调制解调电路的原理和操作方法。
（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。
② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。
③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。
④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。
⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。
⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。
⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。
2. 数字调制解调电路实验（1）实验目的：掌握数字调制解调电路的原理和操作方法。
（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。
② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。
③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。
④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。
⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。
⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。
⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。
3. 放大电路实验（1）实验目的：掌握放大电路的原理和操作方法。
（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。
② 将信号发生器输出的信号接入放大电路的输入端。
③ 使用示波器观察放大电路的输出波形。
④ 改变放大电路的参数，观察输出波形的变化。
⑤ 使用数字万用表测量放大电路的增益。
混合集成电路中的数字信号调制与解调技术
混合集成电路中的数字信号调制与解调技术数字信号调制（Digital Modulation）和解调（Demodulation）是混合集成电路中的重要技术，用于在数字通信系统中将数据转换为适合传输的信号，并在接收端将其还原为原始数据。
本文将介绍数字信号调制与解调技术的基础概念、常见调制方式以及其在混合集成电路中的应用。
1. 数字信号调制与解调技术的基础概念数字信号调制是一种将离散的数字信号转换为连续的模拟信号的过程。
调制的目的是通过改变模拟信号的某些特性来携带数字信号的信息。
数字信号解调则是将模拟信号转换回数字信号的过程。
数字信号调制与解调技术基于模拟信号调制与解调技术的基本原理，但其特点是在离散时间间隔上进行，通过在每个时间间隔内对离散的数字信号进行编码与解码实现。
2. 常见的数字信号调制方式2.1. 幅移键控调制（ASK）幅移键控调制是一种通过改变模拟载波的幅度来携带数字信号的调制方式。
调制信号为数字信号的低电平和高电平分别对应载波的低幅度和高幅度。
ASK是一种简单且易于实现的调制方式，但其抗噪声性能相对较差。
2.2. 频移键控调制（FSK）频移键控调制是一种通过改变模拟载波的频率来携带数字信号的调制方式。
调制信号为数字信号的逻辑0和逻辑1分别对应载波的两个不同频率。
FSK能够提供较好的抗噪声性能，但其带宽利用率相对较低。
2.3. 相移键控调制（PSK）相移键控调制是一种通过改变模拟载波的相位来携带数字信号的调制方式。
调制信号为数字信号的逻辑0和逻辑1分别对应载波的两个不同相位。
PSK具有较好的带宽利用率和抗噪声性能，因此在许多数字通信系统中被广泛应用。
3. 混合集成电路中的数字信号调制与解调技术应用数字信号调制与解调技术在混合集成电路中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用场景。
3.1. 无线通信系统数字信号调制与解调技术是无线通信系统中的关键环节。
在传输端，将数字信号调制为适合传输的模拟信号，经过调制器和功率放大器等电路后进行无线传输。
ook调制解调电路
ook调制解调电路篇一：ook调制解调电路是一种广泛应用于无线通信中的电路,能够实现数字信号的调制和解调。
它是一种基于红外线或无线电波的电路,能够将需要传输的数据转换成电磁波信号,并在无线信号中传输。
ook调制解调电路的主要功能是接收和发送数字信号。
它可以接收来自无线通信系统的数据,并将其转换成数字信号,以便在传输过程中进行编码和解码。
然后,该电路可以将数字信号转换为电磁波信号,并在无线信号中传输。
ook调制解调电路的设计和制造十分复杂,需要高精度的电路和材料。
它的使用可以提高无线通信的可靠性和传输速度,广泛用于无线电话、无线数据传输、无线传感器网络等领域。
除了基本的调制解调功能外, ook调制解调电路还可以进行高速数据传输、数据加密和解密等功能。
此外,它还可以通过升级和扩展来适应不同的通信系统和需求。
总之, ook调制解调电路是一种非常重要的通信电路,能够实现数字信号的调制和解调,提高无线通信的可靠性和传输速度。
它的设计和制造需要高精度的电路和材料,并且在各种通信系统和需求中得到了广泛的应用。
篇二：ook调制解调电路是一种用于传输数据的数字电路,通常用于无线通信系统中的数据调制和解调。
它是一种基于Verilog或VHDL的电路,可以用于实现数字信号的调制和解调。
ook调制解调电路的主要组成部分包括调制器、解调器和滤波器。
调制器用于将数据编码为数字信号,并将其发送到无线接收器中。
解调器用于将接收到的数据解码为原始数字信号,以便进行进一步处理。
滤波器用于去除信号中的噪声和干扰。
ook调制解调电路的优点包括高效性、可靠性和稳定性。
它的设计简单,易于实现,并且可以在各种硬件平台上使用。
此外,它可以实现高速数据传输,并且可以应用于多种通信系统中,如移动通信、卫星通信和互联网连接等。
除了用于传输数据外, ook调制解调电路还可以用于实现其他数字信号处理任务,如数字滤波和信号调制等。
此外,还可以与其他数字电路集成在一起,例如数字信号处理器和数字信号存储器等。
cd4046构成的fsk调制解调电路
cd4046构成的fsk调制解调电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：CD4046是一种集成电路，常用于FSK调制和解调电路中。
FSK （Frequency Shift Keying）调制技术是一种数字调制技术，通过改变信号的频率来携带数字信息。
在通信系统中，FSK调制技术被广泛应用于数据传输和调频调制解调。
本文将详细介绍CD4046构成的FSK 调制解调电路的原理和应用。
一、CD4046简介CD4046是一种集成数字数字锁相环PLL（Phase Locked Loop）电路，由德州仪器公司生产。
它由一个相位比较器、一个VCO （Voltage Controlled Oscillator）和一个低通滤波器组成。
CD4046可以将输入信号的频率与VCO的频率进行比较，并自动调节VCO的频率，使得输入信号与VCO的频率同步。
这种锁相环的原理可以用于FSK调制和解调电路中。
二、FSK调制解调电路原理1. FSK调制原理：在FSK调制中，输入的数字信号被转换成两种不同频率的信号，并分别控制两个不同频率的载波信号。
这两种载波信号通过一个开关切换器，使得输出信号在两种频率之间切换，从而携带数字信息。
2. FSK解调原理：在FSK解调中，接收到的信号经过解调器解调，得到两种不同频率的信号。
这两种信号再经过一个比较器比较，得到解调后的数字信号。
CD4046通过其内部的相位比较器和VCO实现了FSK调制解调电路。
其电路连接如下：1. 输入信号经过一个低通滤波器，去除噪声和高频成分，然后输入到CD4046的相位比较器。
2. CD4046的VCO的频率由输入信号的频率控制，当输入信号的频率高于VCO的频率时，VCO的频率会增加；反之，当输入信号的频率低于VCO的频率时，VCO的频率会减小。
3. CD4046的输出信号通过一个比较器进行信号处理，得到FSK调制或解调后的数字信号。
1. 数据传输：FSK调制技术可以将数字信号转换成模拟信号进行传输，提高数据传输效率和可靠性。
2FSK调制解调电路设计
2FSK调制解调电路设计引言：频移键控调制（Frequency Shift Keying, FSK）是一种数字调制方式，通过改变载波频率的方式来传输信号。
2FSK（2 Frequency Shift Keying）是一种常见的FSK调制方式，其基本原理是通过输入的数字信号决定载波频率的两个离散状态，从而实现数字信息的传输。
在本文中，我们将介绍2FSK调制解调电路的设计。
一、2FSK调制电路设计：1.信号波形产生器：首先，我们需要设计一个信号波形产生器来生成数字信号。
该数字信号表示要传输的信息，通常是基带信号。
可以使用微处理器、FPGA或其他数字电路来实现波形产生器。
2.带通滤波器：接下来，我们需要设计一个带通滤波器来选择一个特定频率范围内的频率。
2FSK调制需要选择两个离散频率用于传输数据，所以我们需要设计一个可以在这两个频率范围内切换的带通滤波器。
3.频率切换电路：在2FSK调制中，我们需要能够在两种不同的频率之间切换的载波信号。
为了实现这一点，我们可以使用一个开关电路，根据输入的数字信号来选择不同的频率。
4.调制电路：最后，我们将基带信号和切换后的载波信号相乘，利用频谱合并来实现2FSK调制。
这个乘法操作可以通过模拟乘法器或数字乘法器来实现。
二、2FSK解调电路设计：1.频谱分离电路：为了将调制信号中的两个频率分离开来，我们需要设计一个频谱分离电路。
这个电路可以通过使用带通滤波器和差分器来实现，带通滤波器选择一个频率范围内的信号，差分器可以根据输入信号的相位差来判断频率是高频还是低频。
2. 相位检测电路：在2FSK解调中，我们需要检测信号的相位来确定接收到的信号是1还是0。
相位检测电路可以使用锁相环（Phase Locked Loop, PLL）或其他相位检测技术来实现。
3.信号解码器：最后，我们需要设计一个信号解码器来将解调得到的数字信号转化为原始信息。
这个解码器可以通过使用微处理器或其他数字电路来实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图7.3 环形调制器
2.键控法 键控法是产生ASK信号的另一种方法。二元制ASK又称
为通断控制（OOK）。最典型的实4所示为该方法的原理框 图。
图7.4 键控法产生ASK信号原理图
为适应自动发送高速数据的要求，键控法中的电键可以 利用各种形式的受基带信号控制的电子开关来实现，代替电 键产生ASK信号，图7.5所示就是以数字电路实现键控产生 ASK信号的实例。该电路是用基带信号控制与非门的开闭， 实现ASK调制。
图7.1 二进制数字调制的波形和方框图
7.2 二进制振幅键控(ASK)调制与解调
7.2.1 ASK调制
ASK有两种实现方法：乘法器实现法和键控法。 1.乘法器实现法
乘法器实现法的调制方框图如图7.2所示。 图7.2(a)为ASK调制器框图，它的输入是随机信息序 列，以｛Ak｝所示。经过基带信号形成器，产生波形序列， 设形成器的基本波形为g(t)，则波形序列为
7.5 多进制数字调制系统
7.5.1 多进制数字振幅调制(MASK)系统 7.5.2 多进制数字频率调制(MFSK)系统 7.5.3 多进制数字相位调制(MPSK)系统
7.6 正交振幅调制
7.6.1 信号的产生与解调
7.6.2 8 QAM
7.6.3 16 QAM
7.7 其他形式的数字调制
7.7.1 时频调制(TFSK) 7.7.2 时频相调制(TFPSK)
nc(t) 下面讨论判决问题。
发“1”码 发“0”码
7.2.7
若没有噪声，上式简化为
A x(t)=
0
码
发“1”码 发“0”
7.2.8
此时判决电平取0～A的中间
值A/2，大于A/2判为“1”码，小
于A/2判为“0”码。在无噪声时,
判决一定是正确的，因此7.6的框
图能正确解调。若噪声存在，x(t)
如上式所示。式中nc(t)是均值为 零的低通型高斯噪声。nc(t)和A+ nc(t)的概率密度分布曲线如图7.7 所示。误码率根据下式计算：
ni (t) nc (t) cos 2fct ns (t) sin 2fct
7.2.2
因此发“1”码时，带通滤波器输出信号为
Acos 2fct ni (t) [A nc (t)]cos 2fct ns (t)sin 2fct 7.2.3
经乘法器后输出为
{[ A nc (t)]cos 2fct ns (t)sin 2fct}2cos 2fct [A nc (t)] [A nc (t)]cos 4fct ns (t)sin 4fct 7.2.4
数字信号对载波振幅调制称为振幅键控，即ASK （Ampl-itude-Shift Keying），对载波频率调制称为频移键 控，即FSK（Frequency-Shift Keying），对载波相位调制称 为相移键控（即相位键控）PSK（Phase-Shift Keying）。
数字信号可以是二进制的，也可以是多进制的。若数字 信号u(t)是二进制，则ASK、FSK、PSK实现原理框图及键控 信号的输出波形可由图7.1表示。为了进一步提高系统的频 带利用率，对于高速数字调制，常采用多幅调制MASK多相调 制MPSK等。
经过低通滤波器后，后两项滤除。设输出信号为x(t)，
则（x(t)也就是取样判决器的输入信号）
x(t) A nc (t)
7.2.5
⑵发“0”时的情况
发“0”码时，ASK信号输入为0，噪声仍然存在，此时
取样判决器的输入信号x(t)为： x(t)=nc(t) 综合上面的分析，可得
7.2.6
A+nc(t) x(t)=
u(t) Ak g(t kTB )
7.2.1
k
图7.2 乘法实现器
式中，TB为码元宽度；Ak是第k个输入随机信息。乘法 器后的带通滤波器用来滤除高频谐波和低频干扰。带通滤波 器的输出就是振幅键控信号，用uASK(t)表示。
乘法器常采用环形调制器，如图7.3所示。四只二极管 VD1、VD2、VD3、VD4首尾相联构成环形，故得名环形调制器。 用于ASK调制的环形调制器，载波应加在1、2端，在5、6端 接基带信号，并且基带信号要始终大于或等于零，即5端的 电压必须始终高于或等于6端的电压。由于5端的电压始终高 于或等于6端的电压，因此二极管VD2、VD4始终截止，在实际 电路中VD2、VD4可省去，但环形调制器的四只二极管往往做 成组件，因此VD2、VD4仍画在图7.3中。它们的存在对ASK调 制没有影响。ASK调制产生的波形如图7.2(b)所示。
图7.5 数字电路实现ASK调制
7.2.2 ASK解调
振幅键控信号解调有两种方法，即同步解调法和包络解 调法。 1.同步解调
同步解调也称相干解调，其方框原理如图7.6所示。
图7.6 ASK同步解调方框图
图中uASK(t)信号经过带通滤波器抑制来自信道的干扰， 相乘器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用 来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。
解调的相干载波用2cos2πfct，幅度系数2是为了消除推 导结果中的系数，对原理没有影响，下面对它的工作原理及 解调性能进行分析。
⑴发“1”码时的情况 发“1”码时，输入的ASK信号为Acos2πfct，它能顺利地 通过带通滤波器。n(t)为零均值的高斯白噪声，经过带通滤 波器后变为窄带高斯噪声，用ni(t)表示为
内 容提要
数据通信是计算机技术和通信技术相结合的产物，是计 算机与计算机之间的通信，或终端与计算机之间的通信。数 字调制与解调电路是数据通信系统必不可少的重要部件。
本章主要介绍幅度调制（ASK）、频率调制（FSK）、相 位调制（PSK）、调制与解调电路。
7.1 概述
数字信号对载波的调制与模拟信号对载波的调制类似， 它同样可以去控制正弦振荡的振幅、频率或相位的变化。但 由于数字信号的特点——时间和取值的离散性，使受控参数 离散化而出现“开关控制”，称为“键控法”。
图7.7 ASK同步解调 取样判决器
Pe P(0)P(1/ 0) P(1)P(0 /1) 7.2.9
式中P(0)、P(1)分别为发“0”码和发“1”码的概率； P(0/1)是发“1”码时误判为“0”码的概率；P(1/0)是发 “0”码时误判为“1”码的概率。