通信系统综合设计
通信系统综合设计实践
摘要：随着信息技术的飞速发展，通信系统在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
本文通过对通信系统综合设计实践的探讨，分析了通信系统的基本原理、设计流程以及在实际应用中的注意事项，旨在为通信系统的设计提供参考。
一、引言通信系统是现代社会信息传递的重要工具，广泛应用于军事、民用、科研等领域。
随着通信技术的不断发展，通信系统的设计要求也越来越高。
本文以一个通信系统综合设计实践为例，从系统需求分析、方案设计、设备选型、系统调试等方面进行阐述，以期为通信系统的设计提供借鉴。
二、系统需求分析1. 用户需求（1）通信速率：根据用户需求，通信速率需达到100Mbps以上。
（2）传输距离：通信距离需满足5km以上。
（3）可靠性：系统需具备高可靠性，保证通信质量。
2. 环境需求（1）温度范围：-40℃至+70℃。
（2）湿度范围：10%至95%（非冷凝）。
（3）电磁干扰：满足相关电磁兼容性要求。
三、方案设计1. 系统架构本通信系统采用星型拓扑结构，由中心节点和若干个终端节点组成。
中心节点负责数据转发、管理、监控等功能；终端节点负责数据采集、传输等功能。
2. 技术方案（1）传输介质：采用光纤作为传输介质，具有高速、稳定、抗干扰等优点。
（2）传输协议：采用TCP/IP协议，保证数据传输的可靠性和实时性。
（3）加密技术：采用AES加密算法，确保数据传输的安全性。
四、设备选型1. 中心节点（1）光纤收发器：选用支持100Mbps传输速率的光纤收发器。
（2）交换机：选用支持千兆以太网交换机，以满足高速传输需求。
（3）服务器：选用高性能服务器，具备数据存储、处理、转发等功能。
2. 终端节点（1）光纤收发器：选用与中心节点相同型号的光纤收发器。
（2）数据采集器：根据用户需求，选用相应类型的数据采集器。
（3）电源模块：选用符合相关标准的电源模块，确保设备稳定运行。
五、系统调试1. 信号测试通过光纤测试仪，对光纤链路进行信号测试，确保信号质量。
通信系统综合课程设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 《通信系统课群综合训练与设计》1课程设计的目的通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。
进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。
2 课程设计要求要求：掌握以上各种电路与通信技术的基本原理，掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。
1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
2.通过对实验电路的分析计算，了解简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
3.掌握示波器，频谱仪，失真度仪的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。
3 课程设计进度安排指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要 ....................................................... 错误!未定义书签。
Abstract.. (II)1设计任务 (1)2实验原理分析 (2)2.1 PCM原理介绍 (2)2.2 HDB3编码及解码原理 (8)2.2.1编码规则 (8)2.2.1解码规则 (8)2.3 汉明码 (9)2.3.1 校验 (9)2.3.3 校验方法 (9)2.3.4 编码原理 (9)2.4 PSK数字调制 (13)2.4.1 4PSK调制原理 (13)2.4.2 4PSK解调原理 (14)2.5 AWGN信道原理 (15)3 实验方案设计 (16)3.1 PCM编解码分析 (16)3.2 汉明码编解码分析 (16)3.3 HDB3编解码分析 (17)3.4 PSK调制解调编程分析 (17)3.5 AWGN信道编码分析 (17)4 MATLAB整体程序设计 (18)4.1 MATLAB使用简介 (18)4.2 MATLAB中主要函数简介 (18)4.3 系统编码流程图 (18)5 结果分析 (19)5.1 PCM编码结果 (19)5.2 汉明码编码结果 (20)5.3 HDB3编码结果 (22)5.4 PSK调制结果 (23)5.5 AWGN信道仿真结果 (24)5.6 PSK解调结果 (24)5.7 HDB3解调结果 (25)5.8 汉明码解码结果 (25)5.9 PCM解码结果 (26)6 分析与小结 (27)6.1 实验结果分析 (27)6.2 实验中遇到的问题 (27)6.3 小结 (27)参考文献 (28)附录： (29)通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。
无线通讯系统设计方案
无线通讯系统设计方案随着科技的快速发展和人们对于灵活、便携和高效的需求，无线通讯系统越来越受到人们的和依赖。
无线通讯系统以其无需线路布设，覆盖范围广，数据传输速度快，运行成本低等优点，在军事、工业、商业、教育、交通、医疗等领域得到了广泛应用。
然而，无线通讯系统的设计并非一蹴而就，需要针对特定的应用场景进行优化和选择。
本文将重点探讨无线通讯系统的设计方案，包括系统架构、硬件选择、软件设计、安全策略等方面。
无线通讯系统的架构通常包括发射端、接收端和传输媒介三个部分。
发射端负责将信息转换为电磁波，通过传输媒介发送；接收端则接收电磁波并还原为信息。
根据不同的应用需求，可以选择不同的无线通讯协议和技术，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。
射频模块：无线通讯系统的核心是射频模块，它负责信号的发射和接收。
射频模块的选择需要根据应用场景和传输距离来决定，同时需要考虑其功率、频率、灵敏度等参数。
微控制器：微控制器是无线通讯系统的控制中心，负责处理用户输入、控制射频模块和其他外设的工作。
在选择微控制器时，需要考虑其处理能力、内存大小、外设接口是否满足系统需求。
天线：天线是无线通讯系统中负责接收和发送电磁波的重要部件。
天线的选择需要考虑其频率范围、增益、阻抗等参数，同时还需要考虑其尺寸和形状是否适合应用场景。
通讯协议：通讯协议是无线通讯系统的关键组成部分，它规定了信息的格式和传输规则。
在选择通讯协议时，需要考虑其数据传输速度、安全性、稳定性等因素。
调度策略：调度策略是无线通讯系统中的重要概念，它决定了各个设备之间的信息传输顺序和时间。
调度策略的设计需要考虑系统的实时性、可靠性和效率。
能量管理：能量管理是无线通讯系统中的重要问题，它涉及到系统的功耗和寿命。
能量管理策略的设计需要考虑系统的运行模式、休眠模式和省电策略等。
加密技术：加密技术是保障无线通讯系统安全的重要手段，它可以防止信息被窃取或篡改。
在选择加密技术时，需要考虑其安全性、效率和对系统性能的影响。
光纤通信系统的设计
光纤通信系统设计所谓光纤通信系统，就是将从光源、光检测器、光放大器等有源器件到连接器、隔离器等无源器件通过光纤组合形成具有完整通信功能的系统。
光纤通信系统就传送的信号可以分为模拟光纤系统和数字光纤系统。
模拟光纤系统目前一般只应用于传送广播式的视频信号，最主要的应用是广电的HFC 网。
其他场合一般采用数字光纤系统，它具有传输距离长，传输质量高，噪声不累积等模拟光纤系统无法比拟的特点。
光纤通信系统的设计包括两方面的内容：工程设计和系统设计。
工程设计的主要任务是工程建设中的详细经费预算，设备、线路的具体工程安装细节。
主要内容包括对近期及远期通信业务量的预测；光缆线路路由的选择及确定；光缆线路铺设方式的选择；光缆接续及接头保护措施；光缆线路的防护要求；中继站站址的选择以及建筑方式；光缆线路施工中的注意事项。
系统设计的任务遵循建议规范，采用较为先进成熟的技术，综合考虑系统经济成本，合理选用器件和设备，明确系统的全部技术参数，完成实用系统的集成。
虽然光纤通信系统的形式多样，但在设计时，不管是否有有成熟的标准可循，以下几点是必须考虑的：①传输距离。
②数据速率或信道带宽。
③误码率（数字系统）或载噪比和非线性失真（模拟系统）。
下面分别介绍模拟光纤系统和数字光纤系统的设计。
模拟光纤通信系统多采用副载波复用技术，主要指标有：载噪比CNR(Carrier Noise Ratio)、组合二阶互调失真CSO(Composite Second Order Intermodulation)和组合三阶差拍失真CTB(Composite Triple Beat)。
后两项指标针对多路信道复用的使用情况。
对于模拟的HFC网的设计，主要需要考虑系统的CNR、CTB、CSO指标，其传输距离主要受限于链路的损耗。
在模拟的HFC网中，EDFA的引入可以延长传输距离且对CTB和CSO等非线性指标没有多大的影响，但对CNR影响较大，在系统设计时重点考虑。
通信工程设计(3篇)
第1篇随着信息技术的飞速发展，通信行业在我国经济建设中发挥着越来越重要的作用。
通信工程设计作为通信行业的核心环节，对于提高通信服务质量、满足用户需求具有重要意义。
本文将从通信工程设计的概念、特点、原则以及关键技术等方面进行阐述。
一、通信工程设计的概念通信工程设计是指在通信工程项目中，根据用户需求、技术标准、政策法规等要求，对通信系统进行规划、设计、实施和验收的过程。
通信工程设计主要包括以下几个方面：1. 系统规划：根据用户需求，对通信系统进行整体规划，确定系统规模、技术方案、网络结构等。
2. 网络设计：根据系统规划，对通信网络进行设计，包括传输网、接入网、无线网等。
3. 设备选型：根据网络设计，选择合适的通信设备，包括交换机、路由器、基站等。
4. 工程实施：按照设计方案，进行现场施工、设备安装、调试等。
5. 系统验收：对通信系统进行验收，确保系统功能、性能、安全性等符合要求。
二、通信工程设计的特点1. 技术性：通信工程设计涉及众多技术领域，如信号处理、无线通信、光通信等，要求设计人员具备较高的技术水平。
2. 复杂性：通信系统涉及众多环节，包括硬件、软件、网络等，设计过程中需要综合考虑各种因素。
3. 可变性：通信工程设计需要根据用户需求、技术发展、政策法规等因素进行调整，具有一定的可变性。
4. 创新性：通信工程设计需要不断引入新技术、新理念，以满足日益增长的用户需求。
三、通信工程设计的原则1. 需求导向：以满足用户需求为出发点，确保通信系统具有良好的性能和实用性。
2. 技术先进：采用先进的技术方案，提高通信系统的性能和可靠性。
3. 安全可靠：确保通信系统的安全性，防止信息泄露、网络攻击等风险。
4. 经济合理：在满足技术要求的前提下，降低工程成本，提高经济效益。
5. 可扩展性：考虑未来技术发展，使通信系统具备良好的可扩展性。
四、通信工程关键技术1. 5G通信技术：5G通信技术具有高速率、低时延、大连接等特点，为通信工程设计提供了新的技术手段。
通信系统设计原则基础知识要点
通信系统设计原则基础知识要点通信系统设计是建立和优化通信网络的重要环节。
在设计通信系统时，有一些基础知识需要了解和应用，以确保系统的可靠性、高效性和安全性。
以下是通信系统设计原则的基础知识要点。
一、系统设计目标在进行通信系统设计之前，需要明确系统的设计目标。
设计目标可以包括传输速率、带宽需求、网络容量、安全性要求等。
根据不同的目标，设计人员可以制定相应的设计方案。
二、信号传输方式信号传输方式是通信系统设计的基础。
常见的信号传输方式有模拟传输和数字传输。
模拟传输是将信号直接传输到接收端，适用于连续变化的信号。
数字传输是将信号离散化，通过编码和解码来实现传输。
三、传输介质传输介质是指信号在通信系统中传播的媒介，如电缆、光纤、无线传输等。
不同的传输介质具有不同的特性，如传输速率、传输距离、抗干扰性等。
在选择传输介质时，需要根据系统要求和成本效益进行权衡。
四、信号编码与调制信号编码和调制是将源信号转化为适合传输的形式。
编码是将信号转化为数字序列，调制是将数字序列转化为模拟或数字信号。
合适的信号编码和调制方案可以提高传输效率和抗干扰性。
五、网络拓扑结构网络拓扑结构指网络中节点之间的连接方式。
常见的网络拓扑结构有星型、环型、总线型等。
不同的拓扑结构具有不同的性能和可靠性特点。
在设计通信系统时，需要选择适合的网络拓扑结构。
六、容错与冗余设计容错与冗余设计是保障通信系统可靠性的重要手段。
容错设计可以使系统在发生故障时继续工作，如使用冗余设备、备份控制等。
冗余设计是指在数据传输过程中添加冗余信息来纠正错误或恢复丢失的数据。
七、电磁兼容性设计电磁兼容性设计是确保通信系统不受电磁干扰和自身电磁辐射对其他设备的干扰的重要措施。
包括选择抗干扰性强的设备、合理布局和屏蔽等。
八、网络安全设计网络安全设计是确保通信系统不受未经授权的访问、信息泄露和病毒攻击等威胁的措施。
包括网络防火墙、数据加密、访问权限控制等。
九、性能评估与优化在通信系统设计完成后，需要对系统的性能进行评估与优化。
课程设计之通信系统设计
课程设计之通信系统设计一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握通信系统设计的基本原理和方法，了解通信系统的组成部分和关键技术，能够运用所学知识分析和解决通信系统设计中的实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握通信系统的定义、分类和性能指标；（2）了解模拟通信系统和数字通信系统的原理及特点；（3）熟悉通信系统的调制、解调、编码和解码技术；（4）掌握通信系统的可靠性分析和故障检测方法。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决通信系统设计中的基本问题；（2）具备通信系统参数的测量和分析能力；（3）能够运用通信系统设计软件进行简单的通信系统设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和动手能力；（2）增强学生对通信工程领域的兴趣和好奇心；（3）培养学生关注社会热点，将所学知识应用于实际问题的意识。
二、教学内容本章主要围绕通信系统设计展开，教学内容如下：1.通信系统的定义、分类和性能指标；2.模拟通信系统和数字通信系统的原理及特点；3.通信系统的调制、解调、编码和解码技术；4.通信系统的可靠性分析和故障检测方法；5.通信系统设计软件的使用和操作。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法：1.讲授法：用于讲解通信系统设计的基本原理和方法；2.讨论法：学生讨论通信系统设计的实际案例，培养学生的分析能力和团队协作能力；3.案例分析法：分析典型的通信系统设计实例，使学生能够将理论知识应用于实际问题；4.实验法：安排通信系统设计实验，培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本章将选用以下教学资源：1.教材：《通信系统设计》；2.参考书：相关通信领域的学术论文和专著；3.多媒体资料：教学PPT、视频资料等；4.实验设备：通信系统设计实验套件。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本章将通过以下方式进行教学评估：1.平时表现：考察学生在课堂讨论、提问和实验操作等方面的积极参与程度，占总评的30%；2.作业：布置与本章内容相关的习题和设计任务，要求学生在规定时间内完成，占总评的20%；3.考试：安排一次闭卷考试，测试学生对本章知识的掌握程度，占总评的50%。
通信系统课程设计
通信系统课程设计m a t l a b(总32页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计任务书学生姓名：何思遥专业班级：通信1002班指导教师：艾青松工作单位：信息工程学院题目: 通信系统课群综合训练与设计课程设计目的：通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。
进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。
要求完成的主要任务:利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统。
学生要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。
设计要求为：模拟信源为自己构造一时间函数，数字化方式为PCM，基带码为Miller码，信道码汉明码，调制方式为ASK，信道为AWGN信道，解调方式与发送端对应。
课程设计进度安排教师签名：年月日系主任签名：年月日目录摘要.........................................................................................................................................................................Abstract (I)1设计任务 0设计目的 0课程设计要求 0课程设计任务 02 实验电路原理分析 (1)实验原理框图 (1)PCM原理 (1)基带编码Miller码 (3)信道编码Hamming码 (3)二进制幅移键控（2ASK）调制与解调原理 (3)AWGN信道噪声 (5)3 各模块的MATLAB实现 (6)信号源 (6)PCM编码 (7)Miller编码 (9)Hamming编码 (11)ASK调制 (12)加AWGN噪声 (14)ASK解调 (15)Hamming解码 (18)Miller解码 (19)PCM解码 (20)4 实验结果分析 (22)5 设计总结 (23)6 参考文献 (24)附录1 13折线压缩子函数 (25)附录2 8bitsMiller和Hamming调制解调测设函数 (26)摘要本次课程设计主要是仿真通信系统中的编码和调制过程。
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功率谱密度 /d B 0 4 PSK 8 PSK －2 0 2 PSK
－4 0
－6 0 1 2Ts 1 Ts 3 2Ts 2 Ts f－fc
进值数字相位调制信号功率谱
双比特ab与载波相位的关系
双比特码元 a 0 1 1 0 b 0 0 1 1 载波下相位(φn ) A方式 0° 90° 80° 70° B方式 225° 315° 45° 135°
位定 时
并 /串 变 输 出 换 抽样 判决
低通 滤波
b
4PSK信号相干解调原理图
在 2PSK 信号相干解调过程中会产生 180°相位模糊。同样， 对 4PSK 信号相干解调也会产生相位模糊问题，并且是 0°、 90°、180°和270°四个相位模糊。因此，在实际中更实用的 是四相相对移相调制，即4DPSK方式。
种不同相位来表征数字信息的调制方式。与二进制数字相位 调制相同， 多进制数字相位调制也有绝对相位调制和差分相 位调制两种。 为了便于说明概念，我们可以将MPSK信号用信号矢量图
来描述。图7 - 38 是二进制数字相位调制信号矢量图，以 0° 载波相位作为参考相位。载波相位只有0和π或 两种取值， 2 它们分别代表信1和0.
多进制数字振幅调制信号的解调与 2ASK 信号解调相似， 可以采用相干解调方式，也可以采用非相干解调方式。假设 发送端产生的多进制数字振幅调制信号的幅度分别为±d ， ±3d， …，±(M-1)d，则发送波形可表示为
sT(t)= ±u1(t), ±u2(t), 发送±d电平时 发送±3d电平时 …
8 8 8 8
2
2
4
4
4
4
8
8
8
分别表示信息111、 110、 010、 011、 001、 000、 100和101。
在M进制数字相位调制中， 是以载波相位的Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不同取值分别
表示数字信息， 因此M进制数字相位调制信号可以表示为 eMPSK(t)=
g(t-nTs) cos(ωct+φn)
n
(7.4 - 10)
在一个码元时间间隔 Ts ， 4PSK 信号为载波四个相位中的 某一个。因此，可以用相位选择法产生 4PSK信号，其原理图 如图 所示。图中，四相载波产生器输出4PSK信号所需的四种 不同相位的载波。输入二进制数据流经串/并变换器输出双比 特码元，逻辑选相电路根据输入的双比特码元，每个时间间 隔 Ts 选择其中一种相位的载波作为输出，然后经带通滤波器
有 M 种取值，在每个符号时间间隔 Ts 内发送 M 个幅度中的一 种幅度的载波信号。 M 进制数字振幅调制信号可表示为 M 进
制数字基带信号与正弦载波相乘的形式，其时域表达式为
an=
0 1, M-1,
M 1
发送概率为P0 发送概率为P1 发送概率为PM-1
… …
且
p
i 0
i
1
式中，g(t)为基带信号波形，Ts为符号时间间隔，an为幅度 值。an共有M种取值，通常可选择为an∈｛0, 1, …, M-1｝， 若M种取值的出现概率分别为 P0，P1， …，PM-1，则
fi=
下图是多进制数字频率调制系统的组成方框图。 发送
端采用键控选频的方式， 在一个码元期间Ts内只有M个频率 中的一个被选通输出。接收端采用非相干解调方式，输入的 MFSK信号通过M个中心频率分别为f1, f2, …, fM的带通滤波器， 分离出发送的M个频率。再通过包络检波器、抽样判决器和 逻辑电路，从而恢复出二进制信息。 多进制数字频率调制 信号的带宽近似为
s
Pe 1 1 0－ 1 1 0－ 2 1 0－ 3 1 0－ 4 1 0－ 5 1 0－ 6
0
5
10
15
20
25
30
r/d B
M进制数字振幅调制系统的误码率Pe性能曲线
多进制数字频率调制系统
多进制数字频率调制(MFSK)简称多频调制，它是2FSK方 式 的 推 广 。 MFSK 信 号 可 表 示 为 eMFSK(t)=si(t) cosωit 式中: A, 当在时间间隔0≤t＜Ts发送符号为i si(t)= 0, 当在时间间隔0≤t＜Ts发送符号不为i时 ωi 为载波角频率，共有 M 种取值。通常可选载波频率 n ，n为正整数，此时M种发送信号相互正交。 2T
1 1 0－ 1 1 0－ 2 1 0－ 3 1 0－ 4 1 0－ 5 1 0－ 6 1 0－ 7 1 0－ 8 －5
1 02 4 32
2
0 r/d B
5
10
15
20
多进制数字频率调制系统误码率性能曲线
多进制数字相位调制系统
1. 多进制数字相位调制(MPSK)信号的表示形式
多进制数字相位调制又称多相调制，它是利用载波的多
× cos ct － 移相 2 sin ct 输出 ＋
b
×
4PSK正交调制器
图中， 串/并变换器将输入的二进制序列分为速率减半的
两个并行的双极性序列a和b，然后分别对cosωct和sinωct进行 调制，相加后即可得到4PSK信号。 由图 7 － 43 可见， 4PSK 信号可以看作两个载波正交 2PSK 信号的合成 。因此，对 4PSK 信号的解调可以采用与
3. 4DPSK信号的产生与解调 4DPSK信号是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字 信息。若以前一双比特码元相位作为参考， Δφn 为当前双比特 码元与前一双比特码元初相差，则信息编码与载波相位变化关 系如表 7 － 5 所示。 4DPSK信号产生原理图如图 7 － 45 所示。 图中，串/并变换器将输入的二进制序列分为速率减半的两个并 行序列a和b，再通过差分编码器将其编为四进制差分码， 然后 用绝对调相的调制方式实现4DPSK信号。
0 10 0 11
1 10 1 11 参考 相位 1 01
0 01 0 00
8PSK信号矢量图
1 00
2. 4PSK信号的产生与解调
在M进制数字相位调制中，四进制绝对移相键控 (4PSK) 和四进制差分相位键控 (4DPSK) 两种调制方式应用最为广泛。 下面分别讨论这两种调制信号的产生原理。 四进制绝对移相键控利用载波的四种不同相位来表示数 字信息。 由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此每个 四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。两个二进 制码元中的前一比特用 a表示，后一比特用b表示，则双比特 ab与载波相位的关系如表所示。
1 0 1 参 考 相 位 0
参 考 相 位
二进制数字相位调制信号矢量图
四进制数字相位调制信号矢量图如图 7 - 39 所示， 载波相 3 5 3 7 位有0、 、π和 (或 、 、 和 ） ， 它们分
别代表信息11、 01、 00和10。图7 -40 是8PSK信号矢量图，8 5 7 9 3 15 种载波相位分别为 、 、 、 、 、 11 和 13
式中, g(t)——信号包络波形， 通常为矩形波， 幅度为1；Ts—— 码元时间宽度；ωc——载波角频率；
10 00 11 参 考 相 位 01
10
11
参 考 相 位 00 01
四进制数字相位调制信号矢量图
φn——第n个码元对应的相位，共有M种取值。 对于二相调制，φn可 取0和π；对于四相调制，φn可取0、
g(t-nTs)sinφn］sinωct
bng(t-nTs)］sinωct
n
n
n
=I(t)cosωct-Q(t) sinω
式中:
I(t)= Q(t)= ang(t-nTs) bng(t-nTs) an取±1 bn取±1
此时， 对于四相调制:
an取0，±1 bn取0, ±1 或
M进制数字相位调制信号的功率谱如图所示， 图中给出了 信息速率相同时，2PSK、4PSK和8PSK信号的单边功率谱。可 以看出，M越大，功率谱主瓣越窄， 从而频带利用率越高。
2PSK信号类似的解调方法进行解调，解调原理图如图7 － 44
所示。同相支路和正交支路分别采用相干解调方式解调，得 到I(t)和Q(t)，经抽样判决和并/串变换器，将上、下支路得到
的并行数据恢复成串行数据。
× cos ct sin ct × 载波 恢复
低通 滤波
抽样 判决
a
输入
带通 滤波 器
输出
逻辑 电 路
抽样 判决 器
检波 器
接收 滤波 器
…
检波 器 带通 fM
多进制数字频率调制系统的组成方框图
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
fc＋4 .8 k Hz fc＋1 .6 k Hz fc－1 .6 k Hz fc－4 .8 k Hz
图 7- 36FLEX系统4FSK信号频率关系
MFSK信号采用非相干解调时的误码率为
制系统相类似，若用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、
频率或相位，则可相应地产生多进制数字振幅调制、多进制 数字频率调制和多进制数字相位调制。下面分别介绍三种多
进制数字调制系统的原理。
多进制数字振幅调制系统
多进制数字振幅调制又称多电平调制，它是二进制数字
振幅键控方式的推广。M 进制数字振幅调制信号的载波幅度
在码元传输速率不变的情况下， 通过增加进制数M，可 以增大信息传输速率，从而在相同的带宽中传输更多的信息 量。 在多进制数字调制中，每个符号时间间隔 0≤t≤Ts ，可能 发送的符号有M种，分别为s1(t)：s2(t)， …， sM(t)。在实际应 用中，通常取 M=2N ， N 为大于 1 的正整数。与二进制数字调
±uM/2(t), 式中： ±u1(t)=
…
0,
发送±(M-1)d电平时 ±dcosωct, 0≤t＜Ts 其他