调制解调原理与应用
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。
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。
信号调制解调的原理和作用
信号调制解调的原理和作用信号调制解调（Modulation/Demodulation，简称调解）是传输和处理电信号的一种技术。
运用信号调制解调技术，将一个射频载波的信号用多达数十种不同的方式调制，以传输及处理人类所能听到或使用的各种有意义的信号，随后，将信号在接收端解调回原来的信号，因而实现传输。
信号调制解调技术试图将某一种频率或者某一种类型的信号调制到另一种频率或者类型的信号上，以便在信号的传输路径中比较容易传播。
调制的过程通常是将某一低频承载信号的消息信息加入到承载数据的信号当中，从而在载波信号中增加变量因子，而这些变量因子实际上将消息信号加入到载波信号中，从而调制了信号。
解调的过程是将调制信号进行反向操作，把变量因子从载波信号里提取出来，变量因子通常是加入2个状态：振幅调制、相位调制和频率调制。
调制主要有两种形式，即振荡调制和数字调制。
振荡调制是将非电磁振荡信号调制到某载波上，然后通过调制这个载波，在信号和载波之间建立一种映射关系，使得原本不可听到的振荡信号可以被听到。
而数字调制是将把消息信号（低频信号或数据信号）以数字的方式存储在计算机的硬盘中，并且数字调制的基本原理是将这种数字信号以某种方式调制到载波上去。
信号调制解调技术最为重要的作用，就是能够让低频信号能够在高频信号中更容易地传递。
例如说吧，电视信号要从发射塔传输到接收机这里，必须把它调制到一个更高的频率上，而这个高频率信号才有能力穿过电磁波，这样接收机才能够把它解调回最初的信号。
一般来说，信号调制解调技术的正确使用对于运用通信技术的发展是至关重要的，它们极大地促进了信息传播的Li同技术，是实现信息传输和处理的必要技术之一。
它们有助于节省频谱资源和降低电磁辐射，使用户能够获得更好的服务，使通信更加安全可靠。
而目前，这种技术已经运用到卫星电视、部队通讯用的对讲机、对称性飞行信标等各个领域中，并应用于未来的5G通信系统等，发挥着重要的基础性作用。
信号调制解调
由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲激函数之外，这个频谱与抑制载波的AM的频谱相同。
2。幅度调制在中、短波广播和通信中使用甚多。幅度调制的不足是抗干扰能力差，因为各种工业干扰和天电干扰都会以调幅的形式叠加在载波上，成为干扰和杂波
四．解调的原理
解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。解调是调制的逆过程。调制方式不同，解调方法也不一样。与调制的分类相对应，解调可分为正弦波解调（有时也称为连续波解调）和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调，此外还有一些变种如单边带信号解调、残留边带信号解调等。同样，脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。
过程：
输入信号经过乘法器与cos0t相乘，得到已调信号fS(t)=m(t)cos0t，其频谱为FS(j)=½{F[j(-0)]+F[j(+0)]}
而h(t)为一带阻滤波器，仅保留有效的频带。
输出得到频谱为 的信号
由此可见，原始信号的频谱被搬移到了频率较高的载频附近，达到了调制的目的。
已调信号的频谱表明原信号的频谱中心位于上，且关于对称。它是一个带通信号。
解调过程除了用于通信、广播、雷达等系统外还广泛用于各种测量和控制设备。例如，在锁相环和自动频率控制电路中采用鉴相器或鉴频器来检测相位或频率的变化，产生控制电压，然后利用负反馈电路实现相位或频率的自动控制。
五．调制解调的应用
调制在无线电发信机中应用最广。图1为发信机的原理框图。高频振荡器负责产生载波信号，把要传送的信号与高频振荡信号一起送入调制器后，高频振荡被调制，经放大后由天线以电磁波的形式辐射出去。其中调制器有两个输入端和一个输出端。这两个输入分别为被调制信号和调制信号。一个输出就是合成的已调制的载波信号。例如，最简单的调制就是把两个输入信号分别加到晶体管的基极和发射极，集电极输出的便是已调信号。
调制解调的原理与应用
调制的分类
根据调制器的功能不同进行划分 （1）幅度调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的振 幅参数，如调幅(AM)振幅键控 (ASK)等。 （2）频率调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的频 率参数，如调频(FM)频率键控(FSK)等。 （3）相位调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的相 位参数，如调相(PM)相位键控(PSK)等。
线性调制系统的解调
当R、C满足条件 1 << RC << 1时，包络
wc
wH
检波器的输出基本上与输入信号的包
络变化呈线性关系，即
m0(t) = A0 + m(t)
隔去直流信号就可后得到原信号 m(t)
非线性调制原理简述
线性调制方式所具有的共同的特点，就是调 制后的信号频谱只是调制信号的频谱在频率 轴上的搬移，以适应信道的要求。虽然频率 位置发生了变化，但是频谱的结构没有改变。
调制的基本原理
调制的实质是频谱搬移其原理如图所示，
将调制信号f(t)乘以载波信号cos(ω0t)或
sin(ω0t),得到高频已调信号y(t),即
X
y(t)=f(t)cos(ω0t)或y(t)=f(t)sin(ω0t)
对y(t)做傅里叶变换可得
调制的基本原理
解调的基本原理
同步解调也是在频谱搬移 的基础上实现的，在接收 端对已调信号乘以与发射 端频率相同 的本地载波信 号。然后让信号通过一定 增益的低通滤波器从而实 现对信号的解调。
调制的分类
根据调制器频谱搬移特性的不同进行划分 （1）线性调制，输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号m(t) 的频谱之间呈线性搬移关系，如AM、单边带调制（SSB） 等。 （2）非线性调制，输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号 m(t)的频谱之间没有线性对应关系，即在输出端含有与调 制信号频谱不呈线性对应关系的频谱成分，如FM、FSK等。
FSK调制解调原理
FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。
FSK是频移键控调制（Frequency Shift Keying）的简称，它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。
本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、调制原理对于二进制数字信号，例如“0”和“1”，可以选择两个固定频率的载波信号，分别代表“0”和“1”。
当发送“0”时，使用频率为f1的载波信号，当发送“1”时，使用频率为f2的载波信号。
这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。
二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决，将频率转换为数字信号。
常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。
1.非相干解调：非相干解调是最简单的解调方法之一，它直接对接收到的信号进行频率测量。
通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决，将频率转换成二进制数字信号。
非相干解调简单易于实现，但对信噪比要求较高，容易受到噪声的影响。
2.相干解调：相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。
接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频，通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。
相干解调能够提高抗噪性能，但需要本地振荡器与信号的频率一致。
3.差分相干解调：差分相干解调是相干解调的一种改进方法。
它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算，得到差分输入的数字信号。
差分相干解调具有较好的抗噪性能，适用于高噪声环境下的解调。
三、应用1.数字通信系统：FSK调制解调可以用于数字通信系统中，通过频率的变化将数字信号进行传输。
例如，调制解调器、调频广播等。
2.数据传输：FSK调制解调可以用于数据传输中，例如网络通信、无线通信等。
通过不同的频率进行传输，实现数据的传输和接收。
3. RFID技术：FSK调制解调在RFID（Radio Frequency Identification）技术中得到广泛应用。
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。
ask、psk、fsk的调制与解调原理
调制和解调是现代通信系统中至关重要的过程，它们可以实现信息的传输和接收。
在数字通信中，有三种常见的调制和解调技术，分别是ask、psk和fsk。
本文将详细讨论这三种调制和解调技术的原理和应用。
一、ASK调制与解调原理1. ASK调制ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在ASK调制中，数字信号被用来控制载波的振幅，当输入信号为1时，振幅为A；当输入信号为0时，振幅为0。
ASK 调制一般用于光纤通信和无线电通信系统。
2. ASK解调ASK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的振幅与阈值来实现的。
当信号的振幅高于阈值时，输出为1；当信号的振幅低于阈值时，输出为0。
ASK解调在数字通信系统中有着广泛的应用。
二、PSK调制与解调原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在PSK调制中，不同的数字信号会使载波的相位发生变化。
常见的PSK调制方式有BPSK（Binary Phase Shift Keying）和QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）。
PSK调制在数字通信系统中具有较高的频谱效率和抗噪声性能。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的相位与已知的相位来实现的。
PSK解调需要根据已知的相位来判断传输的是哪个数字信号。
PSK调制技术在数字通信系统中被广泛应用，特别是在高速数据传输中。
三、FSK调制与解调原理1. FSK调制FSK（Frequency Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在FSK调制中，不同的数字信号对应着不同的载波频率。
当输入信号为1时，载波频率为f1；当输入信号为0时，载波频率为f2。
FSK调制常用于调制通联方式线路和调制调制解调器。
- 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)。
调制的分类
根据调制器的功能不同进行划分 （1）幅度调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的振 幅参数，如调幅(AM)振幅键控 (ASK)等。 （2）频率调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的频 率参数，如调频(FM)频率键控(FSK)等。 （3）相位调制，调制信号m(t)改变载波信号C(t)的相 位参数，如调相(PM)相位键控(PSK)等。
双边带调制
DSB信号时域表达式为
SDSB(t) = m(t)coswct
当调制信号m(t)为确定信号时，已调信号的频谱为
SDSB
(w )
=
1 2
[M
(w
-wC
)
+
M
(w
+ wC
)]
双边带调制
单边带调制
DSB调制相比于AM调制节省了载波功率，调制效率提高 了，但他的频带宽度仍是基带信号贷款的2倍，与AM信 号带宽相同。而且DSB信号的上下两个边带完全对称，它 们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输一个边带 即可，这是单边带调制能解决的方法。
A0 + m(t) ³ 0&|m(t)|max £ A0
AM的频谱中含有上下两个边带。无论上边带还是下边带，都 含有原调制信号的完整信息，故已调波的带宽为愿基带信号 带宽的两倍。
AM频谱中含有载波成分， 表现为其在 wc处有冲激函数。
双边带调制
在AM信号中，载波分量并不 携带信息，信息完全由边带 传送。如果将载波抑制（去 掉载波分量），即可输出抑 制载波双边带信号，简称双 DSB信号。
调制解调的原理与应用
测控技术与仪器三班 3013202070
引言
从早期的收音机、电视、有线电话到现在的移动电话、 数字电视、3G、4G移动网络，现代社会的种种通讯与 传媒方式都离不开信号的传输。而信号的传输过程就 如同现实生活中的交通运输一样需要传输的通道。调 制与解调则是信号传输原理中最基本的原理。
1 2j
F
0
F
0
cos(0t),sin(0t)
调制的基本原理
解调的基本原理
同步解调也是在频谱搬移 的基础上实现的，在接收 端对已调信号乘以与发射 端频率相同 的本地载波信 号。然后让信号通过一定 增益的低通滤波器从而实 现对信号的解调。
解调的基本原理
令f2(t)= f(t)cos(ω0t)， y2(t)= f2(t)cos(ω0t)
[
M
(w
-
wc
)
+
M
(w
+
wc
)]
线性调制原理
总结可以得出以下结论： AM波的频谱与基带信号的频谱呈线性关系，只是将基带信号
的频谱搬移到正负 w c处，并没有产生新的频率成分，因此，
AM属于线性调制。 AM信号的波形的包络与基带信号m(t)成正比，所以AM信号的
解调既可以用相干解调，也可以采用非相干解调（包络检波） 为了防止包络失真（已调信号极小点处相位反转π）必须满足
调制的分类
根据调制器频谱搬移特性的不同进行划分 （1）线性调制，输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号m(t) 的频谱之间呈线性搬移关系，如AM、单边带调制（SSB） 等。 （2）非线性调制，输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号 m(t)的频谱之间没有线性对应关系，即在输出端含有与调 制信号频谱不呈线性对应关系的频谱成分，如FM、FSK等。
也可以是随记信号。通常认为平均值为0， 即无直流分量；
A0为外加的直流分量如果基带信号中有直 流分量，也可以把基带信号中的直流分量 归到A0中。
线性调制原理
载波为 C(t) = cos(wct +f0 )
可得 SAM (t) = [A0 + m(t)]cos(wct +f0 )
为了分析分析问题的方便令m(t)是确定的模拟信号且 为0. 由上式可知
调制的分类
根据不同的m(t)、C(t)和不同的调制器功能，可将调 制分类如下。
根据m(t)的不同进行划分 （1）模拟调制，调制信号m(t)为连续变化的模拟量， 通常以单频正弦波为代表。 （2）数字调制，调制信号m(t)为离散的数字量，通常 以二进制数字脉冲为代表。
调制的分类
根据载波C(t)的不同进行划分 （1）连续载波调制，载波信号C(t)为连续波形，通常 以单频正弦波为代表。 （2）脉冲载波调制，载波信号C(t)为脉冲波形，通常 以矩形周期脉冲为代表。
调制解调的含义
调制是一种将信号注入载波，以此信号对载波加 以调制的技术，以便将原始信号转变成适合传送的 电波信号，常用于无线电波的传播与通信、利用电 话线的数据通信等各方面。调制的逆过程叫做解调， 用以还原出原始的信号。
调制解调的含义
通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附 近，即将基带信号变换为带通信号。选择不同的载 波频率就可以将信号的频谱搬移到希望的频段上。 这样的频谱搬移或是为了适应信道传输的要求，或 是为了将多个信号合并起来进行多路传输。
调制的基本原理
调制的实质是频谱搬移其原理如图所示，
将调制信号f(t)乘以载波信号cos(ω0t)或
sin(ω0t),得到高频已调信号y(t),即
f (t) X
y(t)=f(t)cos(ω0t)或y(t)=f(t)sin(ω0t)
对y(t)做傅里叶变换可得
f
t
cos
0t
1 2
F
0
F
0
f
t sin
0t
对y2(t)进行傅里叶变换可得
f2
(t
)
cos(w0t
)¬¾®
1 2
F
(w
)
+
1 4
[F
(w
-
2w0
)
+
F
(w
+
2w0
)]
Hale Waihona Puke 得到如图所示的频谱图，经过特定低通滤波器后原信
号可以被完全还原（理想状况）
解调的基本原理
线性调制原理
幅度调制
AM是指调制信号去控制高频载波的幅度， 使其随调制信号呈线性变化的过程。图中 m(t)为基带信号，它可以是确定信号，
调制的分类
调制的实质是进行频谱搬移，把携
带消息的基带信号的频谱搬移到较
m(t)
高的频率范围。经过调制后的已调
调制器
Sm(t)
信号应该具有两个基本特征：一是
仍然携带消息；二是适合于信道传
C(t)
输。调制的模型如图1-1所示，其中
图1-1调制器模型
m(t)为基带信号，C(t)为载波信号，
Sm(t)为已调信号。
SAM (t) = [A0 + m(t)]cos(wct +f0 ) = A0 coswct + m(t)coswct
线性调制原理
设m(t)的频谱为 M(w),由傅里叶变换的理论可得已调信
SAM
(w
号
)=
SAM (t的) 频谱 p A0[d(w -wc
SAM (w为)
) +d(w +wc
)]
+
1 2