模拟信号的调制方式
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。
第二节 模拟信号传输技术(二章)
三、频分复用（FDM）
LPF：低通滤波器；BPF：带通滤波器
Thank you!
一、模拟信号的基带传送
130分贝 喷射机起飞声音 110分贝 螺旋浆飞机起飞声音 105分贝 永久损听觉 100分贝 气压钻机声音 90分贝 嘈杂酒吧环境声音 85分贝及以下 不会破坏耳蜗内的毛细胞 80分贝 嘈杂的办公室 75分贝 人体耳朵舒适度上限 70分贝 街道环境声音 50分贝 正常交谈声音 20分贝 窃窃私语
一、模拟信号的基带传送
FM广播：考虑到听众对音质的要求频率范围取 50Hz~15kHz。
音响：有源音箱的频率响应范围在80Hz-18kHz之 间，高保真音响的频率范围则可以达到15Hz100kHz之间。
耳机：耳机的范围一般是 5或8Hz～30kHz
某些耳机和音响超过人听觉敏感度20Hz~20KHz的原因？
2.2 减轻传送功率的方式
4、正交调幅：相位相差π/2的两个载波和两个不同信号分别 调幅后进行合成而传送的方式。
四、相位角调制（PM）和频率调制（FM）
载波：f (t ) AC cos(ct c ) 相位角： (t ) ct c f PM (t ) AC cos[ct c m p s(t )]
2.1 调幅（amplitude modulation--AM）
2.2 减轻传送功率的方式
1、抑制大功率载波
的双边带（DSB-SC）
2、只传送一边边带的单 边带传送（SSB）
2.2 减轻传送功率的方式
3、残留波带调幅（VSB） 如果信号既有直流成分，又在附近还有低频成分，双 边带的一边将及其陡峭，所以必须保留另外一边波带的一 部分。
二、模拟信号调制方式
为什么要调制？ 信道传送信号的频率与基带信号频率不同。 例：调频广播频率范围88~108MHz。话音信号 50Hz~15KHz。需要将基带信号的频率搬移适合于信 道传输的频率范围，而在接收后再搬回来。 对正弦波的调制可以使基带信号的频率范围得到搬移。
调制的方法
调制的方法调制是指在传输过程中在信号上叠加一定的高频信号，并将原始信号与高频信号混合在一起，以便在传输过程中减小信号的失真和传输损耗，从而更好地保持信号的完整性。
常见的调制方法有模拟调制和数字调制两种。
一、模拟调制：1.调幅（AM）调制：调幅是通过改变原始信号的振幅来调制的。
将原始信号与高频载波信号相乘，通过调制后的信号的振幅的变化来表示原始信号的信息。
2.调频（FM）调制：调频是通过改变原始信号的频率来调制的。
将原始信号与高频载波信号的频率相加，通过调制后的信号的频率的变化来表示原始信号的信息。
3.调相（PM）调制：调相是通过改变原始信号相位的变化来调制的。
将原始信号与高频载波信号相乘，通过调制后的信号的相位的变化来表示原始信号的信息。
二、数字调制：1.脉冲调制（PCM）：将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
将连续的模拟信号按照一定的采样频率进行采样，将采样值转化为离散的数字码，再将数字码用脉冲串表示。
2.频移键控（FSK）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同频率的载波信号，通过改变载波信号的频率来表示数字信号的信息。
3.相位移键控（PSK）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同的相位状态，通过改变相位状态来表示数字信号的信息。
4.正交调幅（QAM）调制：将数字信号的0和1分别对应于两个不同的相位和两个不同的幅度，通过改变相位和幅度的组合来表示数字信号的信息。
总结来说，调制的方法很多，根据需要选择合适的调制方式。
模拟调制适用于模拟信号的传输，数字调制适用于数字信号的传输。
调制可以提高信号的传输质量和传输距离，并且可以提高信号的抗干扰能力，保证信号的准确传输。
模拟电视信号调制传输
模拟电视信号调制传输电视信号调制传输是指将音频、视频等信号经过调制处理后，通过传输介质传送到接收端的过程。
电视信号调制传输的目的是为了在尽可能少的传输带宽内传递更多的信息内容，以提供更好的视听体验。
常见的电视信号调制方式有模拟调制和数字调制两种。
模拟调制是指将音频、视频等信号以模拟信号的形式进行传输；而数字调制则是将信号转换为0和1的二进制数字进行传输。
在模拟调制方面，常用的调制方式有调幅（AM）和调频（FM）。
调幅是通过改变信号的幅度来调制信号；调频则是通过改变信号的频率来调制信号。
这两种调制方式广泛应用在传统的模拟电视信号传输中，能够较好地保留原始音视频信号的质量，但受限于传输带宽的限制，无法实现高清、大容量的信号传输。
而数字调制则是通过将信号转换成二进制码，以数字化形式进行传输。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制（PCM）、正交频分复用（OFDM）等。
数字调制可以通过压缩算法，将信号进行压缩，从而大幅度减小信号传输所需的带宽。
数字调制的优点是传输质量稳定、抗干扰能力强，并且能够实现高清、多信道、多媒体等丰富的传输内容。
为了实现更高质量的信号传输，许多地区已经逐步实现了模拟信号向数字信号的过渡，即从传统的模拟电视信号传输方式转变为数字电视信号传输方式。
数字电视信号通过调频调制方式传输，能够提供更高质量的音频和视频信号。
同时，数字电视信号还支持互动功能，例如通过机顶盒实现点播、回看等功能，提供更多样化的用户体验。
总而言之，电视信号调制传输方式的发展经历了从模拟调制到数字调制的转变。
数字调制通过压缩算法和多路复用技术实现了更高质量、大容量的信号传输。
未来，随着科技的不断进步，电视信号调制传输方式还将持续演进，为用户提供更好的视听体验。
随着科技的不断进步，电视信号调制传输方式也在不断演进，以满足用户对于高清、立体声音、互动性和更丰富媒体内容的需求。
下面将进一步探讨数字调制和相关技术在电视信号传输中的应用，并对未来发展进行展望。
模拟调制系统~幅度调制（一）
模拟调制系统~幅度调制（⼀）⼀、信号的调制在通信系统中，信源输出的是由原始信息变换成的电信号，这种信号通常具有较宽的频谱，并且在频谱的低端分布较⼤的能量，称为基带信号。
但是多数信道是低频端受限的，⽆法长距离传输低频信号。
因此在传输过程中需要将基带信号所蕴含的信息转载到⾼频载波上，这⼀过程叫做信号的调制。
⽽在接收端将接收到的信号进⾏解调，以获取传递的信息。
⼆、调制定理我们知道⼀个余弦函数的傅⾥叶变换为\cos(w_0t)<\frac{Fourier}{}>\pi [δ(w+w_0)+δ(w-w_0)]那么⼀个信号m(t)与之相乘，其结果的傅式变换为\pi [M(w+w_0)+M(w-w_0)]，它所表⽰的物理含义就是是信号m(t)的幅度谱M（\omega）分别向⾼频和低频搬移\omega_0。
我们将信号m(t)看作信源所产⽣的最⾼频率为\omega_m低频宽带信号，要使其能够在信道上传输，就可以乘以⼀个频率⾼到⾜以匹配信道的余弦信号（即⾼频载波），使其所包含的频谱信息都搬移⾄[\omega_0-\omega_m,\omega_0+\omega_m]的位置，这就是调制定理。
调制的过程实质是完成信息的转载。
三、希尔伯特变换在信号处理领域中，⼀个实信号的希尔伯特变换(Hilbert transform)是将其通过⼀个冲激响应为h(t)=\frac{1}{\pi t}的系统所得到的输出信号。
该系统的频率响应为H(j\omega)=-sgn(\omega)。
这种变换所表⽰的物理含义为信号正频域的部分相移-\frac{\pi}{2}，信号负频域的部分相移\frac{\pi}{2}。
欧拉公式e^{j\omega_0t}=cos(\omega_0t)+jsin(\omega_0t)中我们可以将cos(\omega_0t)与sin(\omega_0t)看作⼀对希尔伯特变换，⽽任⼀实信号x(t)均可表⽰为⼀系列e^{j\omega_0t}的线性组合，那么x(t)与其希尔伯特变换也可以通过这种⽅式扩展成⼀个复信号，⽅便信号的处理。
通信原理教程5-模拟调制系统
调制 信号
s(t) H(f)
已调 信号
滤波输出： s(t)
m(t)
s(t)
用“”表示傅里叶变换：
Acos0t
m(t) M ( f ) 式中， m(t) Acos0t S ( f )
M(f)
S (
f
)
A [M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]
S(f)
f
0
(a) 输入信号频谱密度
-f0
S(
f
)
A[M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]H (
f
)
现在，求出为了得到VSB信号， H( f )应满足的条件：
若仍用右图解调器， 接收
则接收信号和本地载波相乘
信号 s(t)
r(t)
H’(f)
基带 信号
m(t)
后得到的r (t)的频谱为：
cos0t
1 S( f
2
f0) S( f
f0 )
将已调信号的频谱
r0 ri
E
1 2
m'2 (t) A2
1 m'(t)2
/ nc2 (t) A2 / n2
(t)
E
2m'2 [1 m'
(t) (t)]2
由于m(t) 1，显然上式比值r0/ri小于1，即检波后信噪比下降 了。
这是因为检波前信号中的大部分功率被载波占用，它没 有对检波后的有用信号做贡献．
-2f0
-fm 0 fm
f 2f0
【例】已知线性调制信号表示式如下
（１）
cos t cos w0t
模拟信号的调制方式
AM（Amplitude Modulation）
调幅。
是利用载波的振幅强度传送信息的调制方式。
AM调制的电波比FM调制的电波所占用频率宽度更窄，可以在有限的频率宽度内传送更多信息之外，还有发送和接受电路的构造更简单的优势。
在空气中传送效率高、频率在100kHz以上的电波被作为载波使用。
具体的应用实例有AM广播和航空无线电、模拟电视信号等。
FM（Frequency Modulation）
调频。
是利用载波的频率变化传送信息的调制方式。
特点是能够传送高品质的声音，有抗噪声干扰较强等优点。
另一方面，又占频率宽度较宽的缺点。
此外，FM调制的电波受
到干扰的话，会产生强度很弱的破碎波。
使用在FM
PM（Phase Modulation）
相位调制。
是利用载波的相位变化传送信息的调制方式。
与FM调制相比有发送接受的电路比较复杂的缺点。
除此之外，在同样噪声下与FM调制相比相位调制的传送效率更高，但是单位频带的传送效率较低。
因此模拟的相位调制中不常被使用，但是在数字调制领域以以PSK（Phase Shift Keying）为名被广泛采用。
模拟调制系统
节能减排需求
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，低功耗设计成为电子设备的
重要发展方向，能够降低能源消耗和减少碳排放。
02
市场竞争压力
低成本设计是市场竞争的重要手段之一，能够降低产品的售价，提高市
场竞争力。
03
技术挑战与解决方案
低功耗和低成本设计需要采用高效的电源管理技术、优化电路设计和制
造工艺等手段来实现，同时也需要加强新材料和新器件的研发和应用。
调试困难
模拟调制系统的调试通常需要 经验丰富的技术人员，而且调 试过程较为复杂。
升级困难
随着技术的发展，模拟调制系 统可能难以满足新的传输标准 和更高的性能要求，升级改造
较为困难。
06
模拟调制系统的发展趋势与展望
高频段、大带宽应用的发展趋势
高频段资源丰富
随着无线通信技术的发展，高频段资源逐渐被发掘和利用， 例如毫米波频段，具有丰富的频谱资源，能够满足大带宽 通信的需求。
VS
影响因素
频带利用率受到调制方式、信号参数和传 输介质等多种因素的影响。在选择调制方 式和参数时，需要综合考虑频带利用率和 系统其他性能指标。
抗干扰性能
抗干扰性能
抗干扰性能是衡量模拟调制系统在存在噪声 和干扰情况下传输质量的重要指标。抗干扰 性能越好，传输质量越高，信号失真和误码 率越低。
影响因素
基于数字信号处理（DSP）的实现方式
1 2
数字信号处理器（DSP） 利用数字信号处理算法实现信号的调制。
优点
灵活性高，可实现复杂调制方案，易于实现信号 的解调。
3
缺点
需要数字电路和编程技术，成本相对较高。
基于软件无线电（SDR）的实现方式
软件无线电（SDR）
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AM（Amplitude Modulation）
调幅。
是利用载波的振幅强度传送信息的调制方式。
AM调制的电波比FM调制的电波所占用频率宽度更窄，可以在有限的频率宽度内传送更多信息之外，还有发送和接受电路的构造更简单的优势。
在空气中传送效率高、频率在100kHz以上的电波被作为载波使用。
具体的应用实例有AM广播和航空无线电、模拟电视信号等。
FM（Frequency Modulation）
调频。
是利用载波的频率变化传送信息的调制方式。
特点是能够传送高品质的声音，有抗噪声干扰较强等优点。
另一方面，又占频率宽度较宽的缺点。
此外，FM调制的电波受
到干扰的话，会产生强度很弱的破碎波。
使用在FM
PM（Phase Modulation）
相位调制。
是利用载波的相位变化传送信息的调制方式。
与FM调制相比有发送接受的电路比较复杂的缺点。
除此之外，在同样噪声下与FM调制相比相位调制的传送效率更高，但是单位频带的传送效率较低。
因此模拟的相位调制中不常被使用，但是在数字调制领域以以PSK（Phase Shift Keying）为名被广泛采用。