名词解释调制与解调
调制与解调的名词解释
调制与解调是通信领域中广泛应用于模拟和数字信号处理的核心技术。
本文将以深入、全面的方式探讨调制与解调的概念、原理、分类和应用。
一、调制与解调的概念调制（Modulation）指的是将原始信号通过改变调制信号的一个或多个参数，使得原始信号能够在载波上传输的过程。
解调（Demodulation）则是将调制信号恢复为原始信号的过程。
通过调制与解调技术，可以将低频信号转化为高频信号进行传输，从而实现远距离、高效率的信息传输。
二、调制的原理调制的原理是通过改变载波的频率、相位或幅度，将原始信号信号嵌入到载波中。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
2.1 幅度调制（AM）幅度调制是通过改变载波信号的幅度来传输信息的一种调制方式。
其原理是通过调制信号的幅度变化来对载波信号的幅度进行调制。
在幅度调制中，调制指数的大小决定了调制信号的幅度对载波信号的影响程度，进而实现信息传输。
2.2 频率调制（FM）频率调制是通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方式。
其原理是根据调制信号的波形来改变载波信号的频率。
频率调制中，调制信号的频率越高，载波频率的改变幅度越大，从而传输更多的信息。
2.3 相位调制（PM）相位调制是通过改变载波信号的相位来传输信息的一种调制方式。
其原理是通过改变调制信号的相位来改变载波信号相位。
相位调制中，调制信号的相位变化越大，载波信号相位的改变幅度越大，传输的信息量也就越大。
三、调制的分类根据调制信号的特点和应用需求，调制可以分为模拟调制和数字调制两种方式。
模拟调制是指将连续时间和连续振幅的模拟信号通过调制技术嵌入到连续时间和连续振幅的模拟载波中。
模拟调制技术主要应用于模拟通信系统、广播电视等领域。
常见的模拟调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
3.2 数字调制数字调制是指将数字信号通过调制技术转化为模拟信号进行传输。
数字调制是一种离散时间和离散振幅的信号处理技术，广泛应用于数字通信、无线通信等领域。
数字信号处理中的调制与解调技术
数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。
它可以对信号进行调制与解调，使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。
本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。
一、调制技术调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。
它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。
常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是最简单的调制技术之一，它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算，来改变信号的幅度。
结果可以用下式表示:s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)其中，Ac是载波的幅度，f是载波频率，m(t)是基带信号，s(t)为调制后的信号。
可以看出，载波信号的幅度随着基带信号而变化，从而实现了对信号幅度的调制。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种常见的调制方式，在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。
它是通过改变载波频率的大小，来反映出基带信号的变化。
这个过程可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ]其中，kf是调制指数，m(t)是基带信号，∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。
这里，频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化，从而体现了基带信号的变化。
3. 相位调制(PM)相位调制是另一种常见的调制方式，它通过改变相位来反映出基带信号的变化。
相位调制可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)]其中，β是调制指数，m(t)是基带信号。
可以看出，相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。
它在通信中起着至关重要的作用，可以保证信息的正确传递。
1. 相干解调相干解调是最常见的解调方式，它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。
调制与解调
载波相位的影响:
假定调制时的载波 c1 (t ) cos(ct c ), 解调
12
页
时的载波 c2 (t ) cos(ct c ) ,则
w(t ) x(t ) cos(ct c ) cos(ct c ) 1 1 x(t ) cos( c c ) x(t ) cos(2ct c c ) 2 2 当 c c不随时间变化，而且 c c 时, 2 cos(c c ) 是一个常数。此时，可以通过前面
讨论的解调系统实现解调。
当 c c 实现解调。
2
第
时，由于 cos(c c ) 0 不能
13
页
可见，必须要求调制和解调时所使用的载波 不仅要严格同频，而且要相位同步(以保证相位 差 c c 与时间无关)。因此这种解调方法称为 同步解调(Synchronous Demodulation)。
g t
第 页
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t cos 0 t t
载波反相点 g t cos 0 t t
调制信号 载波信号
抑制载波调幅
A g t cos 0 t
t
调幅
A g t
解调
t
利用包络检波器解调
第 页
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D
x(t)
r(t)
w(t)
f t
r t
技术实现的关键:
第
采用频率合成器以保证频率准确度和频率稳定
度，采用锁相技术以保证相位同步。 说明: 由于在已调信号的频谱中同时保留了基带信号
14
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的上、下两个边带，故称其为DSB调制。这种调
制方式只适合于点对点的通信。 二.非同步解调(包络解调)： (Envelope Demodulation)
调制与解调的名词解释
调制与解调的名词解释调制和解调是在通信中常用的两种信号处理技术。
调制是指在通信过程中，通过改变一个信号（称为基带信号）的某些特性，将其转换为适用于传输和传递的信号（称为载波信号），以便能够有效地在媒介（例如空气中的无线电波或光纤中的光信号）中传输。
调制主要用于将信息通过传输介质传播给接收端。
调制技术的目的是在不增加功率和频带宽度的情况下，提高信息传输的可靠性、效率和距离。
解调是指在接收端将调制后的信号恢复成起始的基带信号的过程。
解调技术是调制技术的逆向过程，目的是恢复出原始的信息，以便于后续的信号处理和解读。
解调器通常会处理噪声、干扰和失真等问题，以保持准确性和可靠性。
调制和解调是通信系统中必不可少的两个环节，主要作用是实现可靠的信息传输和接收。
常见的调制和解调技术包括：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）、振幅移键调制（ASK）、频移键调制（FSK）、相移键调制（PSK）等。
幅度调制（AM）是调制信号的幅度和幅度波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在AM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，它的变化则反映了基带信号的变化。
解调器将AM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
频率调制（FM）是调制信号的频率和频率波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在FM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，但是基带信号的变化对应调制波的频率的变化，即频率和振幅成正比。
解调器将FM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
相位调制（PM）是调制信号的相位和相位波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在PM调制中，基带信号的振幅对应调制波的振幅，但是基带信号的变化对应调制波的相位的变化，即相位和振幅成正比。
解调器将PM信号转换为原始的基带信号，在接收端进行解码。
振幅移键调制（ASK）是将数字信号转换为模拟信号的一种调制技术。
ASK调制器根据待传输的数字信号（比特流）的高低电平来决定于载波的信号在该时间段内为高电平还是低电平。
调制与解调
⒊ 平方根电路
uo uI / KM
条件：uI必须为负值。
⒋ 压控增益电路
uO=KMUCuI=AuuI
电压增益Au与控制电压UC成正比。
9.2.3 模拟乘法器频谱搬移原理
模拟乘法器利用两个输入信号相乘可实现频谱搬移。 uO(t)=uS(t) uC(t)=uS(t) cosωC(t) 设uC(t)= cosωCt，KM=1V-1
②非线性频谱变换 将输入信号的频谱进行特定的非线性变换，变换前后频谱分布情况不 同。 调频、鉴频和鉴相都属于这一类变换。
9.1.4 无线电波波段划分
9.2 集成模拟乘法器
9.2.1 集成模拟乘法器概述
⒈ 基本特性
⑴ 电路符号
⑵ 输入输出关系
uO=KMuXuY
⒉ 主要技术指标
⑴ 运算精度ER ⑵ 馈通抑制度
⒊ 调制方法分类
一个载波信号可用下式表示：u(t)=Umcos(ωt+φ) 有三个参数：振幅Um、角频率ω（或频率f ）、初相位φ。 有三种调制方式： 幅度调制（简称调幅，Amplitude modulation）；
频率调制（简称调频，Frequency modulation）；
相位调制（简称调相，phase modulation）； 相应的已调波分别称为调幅波、调频波和调相波。 由于调频调相均会使载波的相角发生变化，因此调频和调相 统称为调角。
第9章 调制与解调
9.1 无线电通信基本概念
9.1.1 无线电信号调制
⒈ 为什么需要调制？
⑴ 无法制造合适长度的天线 ⑵ 接收端无法选择所需信号
⒉ 什么叫调制？
把需要传输的信号“装载”到高频信号上的过程称为“调 制”。 该高频信号称为载波信号，其频率称为射频或载频；需要传 送的信号称为调制信号；经过调制的信号称为已调信号。
调制与解调
1.2 调制与解调
1.2 调制与解调 （1）基带信号直接发送存在的问题 声音 图像 话 筒 基带信号 基带信号 传到远方 传到远方
摄像机
① 天线过长，无法实现 对于声音信号，f=20Hz~20kHz，λ=15×103~15×106m 利用天线直接辐射不现实。 ② 接收设备无法选出所需要电台的信号
数字通信系统
幅度键控 频移键控 （ASK） （FSK）
相移键控 （PSK）
正交幅度键控 （QAM）
1.2 调制与解调 （3）普通调幅波的调制过程 ① 波形 调制信号： 载波信号： 已调信号：普通调幅波 ② 实现电路框图 振幅调制器
1.2 调制与解调 （4）解调 所谓解调就是将信道传送过来的已调信号进行处理，恢复出与发 送端相一致的基带信号。
1.2 调制与解调 （2）调制与调制方式 ① 调制 所谓调制就是用基带信号去控制高频振荡信号的某一参数，使该参数 随基带信号线性变化的过程。 基带信号 调制信号 载波信号 已调信号
高频荡信号
携有基带信号的载波
1.2 调制与解调 （2）调制与调制方式 ② 调制方式 模拟通信系统
调频 调幅 （AM） （FM） 调相 （PM）
振幅解调器
调制与解调
VsVc2 cos t (1 cos 20t ) 2 VsVc2 VsVc2 cos t cos t cos 20t 2 2 Vc2 { X (t ) X (t ) cos 20t} 2 这一项可以通 2 V 过低通滤波器 c X (t )(1 cos 20t ) 滤除掉。 2
经积分后 (相当于低通滤波器)
Vm cos(2t / 2) cos( / 2) 2
V1
Vm 2
Vm cos( ) 2 V x m cos( / 2) 2 V V cos 2 ( ) cos 2 ( / 2) m cos 2 ( ) sin 2 ( ) m 2 2 y
调制与解调
1、基本概念
• 调制是指利用信号来控制或改变高频振荡的某个参数 (幅值、频率或相位等)，使它随着欲测信号作有规律 的变化。 • 调幅(AM) 调频(FM) 调相(PM) 脉宽PWM
为什么要进行调制？
1. 有利于传输： 无线电是一个典型的例子。直接把语 音信号进行远距离传输是不可能的 2. 很多测量问题可以直接与调制相联系 3. 可以有效的避免很多干扰
Vref cos(t )
Vref 2 cos(t / 2)
Vin Vm cos(t )
y1 Vm cos(t ) cos(t Vm cos(2t ) cos( ) 2
x1 Vm cos(t ) cos(t / 2)
信号发生器
va cos(0t )
（精品资料）第4章调制与解调
第4章调制与解调本章内容调制与解调的基本概念 调幅与解调调频与调相调制解调电路调制解调器在通信系统中的位置信源及输入转调制信道解调输出转换器及换器受信者噪声3通信中需要调制的原因●基带信号是携带信息的低频信号，要想从天线上以电磁能量形成辐射传送是很困难的●通常传送各种信息的基带信号几乎是占有相同的频带，若要同时发射必然会相互干扰，无法接收相互干扰无法接收调制的基本概念在通信中将所需传送的基带信号调制到 在通信中，将所需传送的基带信号调制到可以从天线上以电磁能量辐射传送的高频振荡来实号的传播这种辐射的振荡来实现信号的传播。
这种可以辐射的高频振荡波称之为射频，因为它可以受基带信号的调制，因此又称之为载波。
带载载波在调制器中被基带信号调制后，转换成具有一定带宽的已调波，需要具有一定带宽的频道（信道）来传送。
载波信号是一个电压或电流的时变正弦信号，可以表示为：u(t)=U m sin(ωt+θ)号可以表示为：调制的基本概念调制的概念：按调制（基带）信号的变化概基律参规律去改变载波某些参量的过程。
调制的必要性：可实现有效地发射，可实现有选择地接收。
最终目的就是在信道中现有选择地接收最终目的就是在信道中，以尽可能好的质量，同时又占用最少的带宽来传输信号。
带宽来传输信号调制的种类：幅度调制（M）、频率调制 调制的种类：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）。
调制的基本概念调制信号实现调制手段)(t u 模拟AM FM PM 载波信号ASK FSK PSK)(t m 数字解调技术⏹解调是将已调波变换为携带信息的基带信息基，号，它是调制的逆过程⏹对应调制也应该有AM解调(包络检波和同步检波)、FM解调(鉴频)、PM解调(鉴相)以及检波)FM解调(鉴频)PM解调(鉴相)以及各种数字解调等•调制的必要性可实现有效地发射可实现有选择地接收可实现有效地发射，可实现有选择地接收。
◆调制的概念调制的概念：按调制（基带）信号的变化规律去改变载波某些参量的过程量的过程。
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调制与解调
1. 引言
调制与解调是数字通信领域中重要的技术，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输，以及将模拟信号转换为数字信号进行处理。
在现代通信系统中，调制与解调技术被广泛应用于无线通信、有线通信、光纤通信等各种通信方式中。
本文将详细介绍调制与解调的概念、原理、分类和应用，并探讨其在现代通信系统中的重要性和未来发展趋势。
2. 调制的概念和原理
2.1 调制的概念
调制是指在传输过程中，将原始信息信号（基带信号）通过改变载波的某些特性（如频率、相位、幅度等），使其能够适应传输媒介或实现特定的传输要求，从而使信息能够有效地传输。
调制过程可以看作是在载波上叠加了原始信息信号。
2.2 调制的原理
调制的原理基于两个基本概念：载波和原始信息信号。
•载波：载波是指一种具有固定频率和振幅的电磁波。
在调制过程中，载波起到传输信息的作用，可以通过改变载波的某些特性来携带原始信息信号。
•原始信息信号：原始信息信号是指待传输的信息，可以是声音、图像、视频等各种形式的数据。
调制过程中，原始信息信号被转换为与载波相乘或叠加的形式，从而改变了载波的某些特性。
最常见的调制方式有频率调制（FM）、相位调制（PM）和振幅调制（AM）。
3. 调制的分类
根据不同的调制方式和应用场景，调制可以分为以下几种类型：
3.1 模拟调制
模拟调制是指将连续时间和连续幅度的模拟信号进行调制。
常见的模拟调制方式有：•调幅（AM）：将原始信号的幅度变化应用到载波上。
•调频（FM）：将原始信号的频率变化应用到载波上。
•调相（PM）：将原始信号的相位变化应用到载波上。
模拟调制主要应用于广播、电视等模拟通信系统中。
3.2 数字调制
数字调制是指将离散时间和离散幅度的数字信号进行调制。
常见的数字调制方式有：•正交振幅调制（QAM）：将原始信号分为实部和虚部，分别调制到正交的两个载波上。
•正交频分多路复用（OFDM）：将原始信号分为多个子载波，在频域上进行并行调制。
数字调制主要应用于数字通信系统中，如无线局域网（WLAN）、移动通信等。
4. 解调的概念和原理
4.1 解调的概念
解调是指在接收端将经过调制传输的信号还原为原始信息信号的过程。
解调过程可以看作是对接收到的信号进行反向操作，恢复出原始信息信号。
4.2 解调的原理
解调的原理与调制相反，通过对接收到的信号进行处理，提取出原始信息信号。
解调过程中需要使用与调制时相同的载波特性，并结合滤波、放大等技术来消除噪声和失真。
解调过程中最常见的方法是使用相应的解调器来还原原始信息信号。
解调器根据已知的载波特性和接收到的信号，通过运算和滤波等处理步骤来恢复出原始信息信号。
5. 调制与解调的应用
调制与解调技术在现代通信系统中有着广泛的应用，包括但不限于以下领域：
5.1 无线通信
无线通信系统中，调制与解调技术被用于将数字信号转换为模拟信号进行传输。
无线网络、蜂窝移动通信、卫星通信等都离不开调制与解调技术的支持。
5.2 有线通信
有线通信系统中，调制与解调技术被用于光纤通信、电力线通信等。
通过将数字信号转换为模拟信号进行传输，实现高速、稳定的数据传输。
5.3 数字电视和广播
数字电视和广播系统中，调制与解调技术被用于将高清视频、音频等数字媒体内容转换为模拟信号进行传输。
通过数字调制技术，实现了更高质量的音视频传输。
5.4 数据存储和传输
在数据存储和传输领域，调制与解调技术被用于磁盘驱动器、光盘、闪存等设备中。
通过将数字数据转换为模拟信号进行存储和传输，提高了数据的可靠性和传输速率。
6. 调制与解调的未来发展趋势
随着通信技术的不断发展，调制与解调技术也在不断演进。
未来调制与解调技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：
•高效率和高容量：为了满足日益增长的通信需求，调制与解调技术将继续提高传输效率和容量，以实现更快速、更稳定的数据传输。
•高可靠性和低功耗：为了提高通信系统的可靠性和节能性，调制与解调技术将进一步优化算法和硬件设计，减少功耗并提高抗干扰能力。
•多模式和多频段：为了适应不同场景下的通信需求，调制与解调技术将支持多种模式和频段，并实现智能切换和自适应。
调制与解调技术在现代通信系统中起着至关重要的作用。
通过将数字信号转换为模拟信号进行传输，实现了高效、稳定和可靠的数据传输。
随着通信技术的不断发展，调制与解调技术也在不断演进，为我们带来更好的通信体验和更广阔的应用前景。