数字信号的调制与解调 ppt课件
BPSK的调制与解调ppt课件

π/4 -0.707
38 00100110
3π/8 -0.924
11 00001010
π/2 -1.000
1
00000001
5π/8 -0.924
11 00001010
3π/4 -0.707
38 00100110
7π/8 -0.383
79 01001111
π
0.0004
BPSK的Simulink仿真结果
没加噪声的仿真结果:
5
BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=0dB时,解调正确:
6
BPSK的Simulink仿真结果
调制信号经过加性高斯白噪声信道之后解调的仿真结果 SNR=-3dB时,解调出现了错码:
7
一种基于BPSK的调制的方框图
2
对数字信号“10111001000111110000”进行BPSK 调制之后,输出的波形如下图所示。
3
2. BPSK(Binary Phase Shift Keying)解调
BPSK解调原理框图 根据BPSK的调制特点,我们只需要用一个周期相 等的正弦信号和调制信号相乘,再经过一个低通滤波 器,就可以在一个周期中得到2个正向的半波信号(对 应数据“0”)或2个负向的半波信号(对应数据 “1”),然后用逻辑电路进行解调。
由于接受到的信号,中间电平可能是上下浮动的,上面
的绝对判断方法在信噪比较低时可能有误判现象,则可以通过 相对比较法来判断,即B1>B2时判“0”, B2>B1时判“1”,即 A[0]-A[12 ]+A[1]-A[13] +A[2]-A[14]……+A[11]-A[23]得到C值,根 据C大于零,输出是“0”,反之,输出为“1”。
通信原理(第八章新型数字带通调制技术)PPT课件

实例分析
QPSK(四相相移键控调制)
在PSK的基础上,将相位划分为四个不同的状态,每个状态表示两个 比特的信息,提高了频谱利用率和传输速率。
16-QAM(十六进制正交幅度调制)
在QAM的基础上,将幅度划分为16个不同的状态,每个状态表示4个 比特的信息,进一步提高了频谱利用率和传输速率。
OFDM(正交频分复用调制)
20世纪70年代,随着数字信号处理技 术的发展,多种新型数字带通调制技 术如QPSK、QAM等开始出现。
02
数字带通调制技术的基本原理
数字信号的调制过程
调制概念
调制是将低频信号(如声音、图像等)转换成高频信号的过程, 以便传输。
数字信号的调制方式
数字信号的调制方式主要有振幅键控(ASK)、频率键控(FSK) 和相位键控(PSK)等。
通信原理(第八章新型数字带 通调制技术)ppt课件
• 引言 • 数字带通调制技术的基本原理 • 新型数字带通调制技术介绍 • 新型数字带通调制技术的应用场景
• 新型数字带通调制技术的优势与挑 战
• 新型数字带通调制技术的实现方法 与实例分析
01
引言
新型数字带通调制技术的定义与重要性
定义
新型数字带通调制技术是指利用数字 信号调制载波的幅度、频率或相位, 以实现信号传输的技术。
光纤通信系统
在光纤通信系统中,新型数字带通调制技术如偏振复用正交频分复用(PD-OFDM) 被用于实现高速、大容量的数据传输,满足不断增长的网络流量需求。
卫星通信系统
广播卫星
在广播卫星中,新型数字带通调制技术如正交频分复用(OFDM)被用于发送多路电视信号和其他多媒 体内容,提供高质量的广播服务。
将高速数据流分割成多个低速数据流,在多个子载波上进行调制,提 高了频谱利用率和抗多径干扰能力。
《数字通信原理》课件

为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性,通过增加冗余信息对数字信号进行 编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息,以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验(CRC)等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况 下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能 力。
误码率与信噪比
误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系
随着信噪比的增加,误码率逐渐降低,通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施,降低误码率,提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声 、干扰和衰减的影响,需要进行相应的 处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息 ,使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端 的时钟保持一致,以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信 号中的帧结构,以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成,实现家庭设施的远程控制和 智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点,能够提高家庭生活的舒适 度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述
数字信号的调制与解调

第二章数字信号地调制与解调主要讲述地内容:信息传递方式一般分为基带传输与频带传输两种。
基带传输是指无需进行基带频谱搬移就能以基带信号形式传输地方式。
频带传输若将基带信号地频谱搬移到某个载波频带内进行传输地方式。
预备知识2.0微波与卫星通信中地调制, 解调技术地特点与种类2.1时分复用与数字信号地调制与解调2.3相干解调地载波跟踪技术2.4频分复用与模拟信号地调制2.22.0 预备知识2.0.1为什么要调制?1.无线电通信使用空间辐射方式,把信号从发射端传送到接收端。
根据电磁波理论,发射天线尺寸为被发射信号波长地十分之一或更大些,信号才能有效地被发射出去(λ=c/f)。
假如要发射一个300Hz地音频信号(其波长为106m),则就必须要用100km长地天线,这是无法实现地。
2.另外,大气层对基带信号迅速衰减,对较高频率范围地信号则能传播很远地距离,因此,要通过大气层远距离传送基带信号,就需要极高频率地载波信号来携带被传送地基带信号,这就是调制。
2.0.2调制定理1.调制地概念所谓调制是指用基带信号对载波(通常为余弦或正弦)波形地某些参数(如幅度,相位与频率)进行控制,使这些参数随基带信号地变化而变化。
通常是将调制信号调制到中频(70MHz或140MHz),然后在频谱搬移到射频(此时不调制)。
2.调制地分类根据调制信号地性质,调制又可分为模拟信号调制与数字信号调制。
模拟信号调制:所调制地基带信号为模拟信号时地调制就是模拟信号调制。
数字信号调制:所调制地基带信号为数字信号时地调制就是数字信号调制。
模拟调制与数字调制地基本区别就在于其基带信号地形式不同。
但是都采用余弦波作为载波信号,由于余弦信号有幅度,相位与频率三种基本参量,因此可以构成调幅,调相与调频三种基本调制方式3.调制定理在通信系统中,常常会遇到基带信号f(t)与余弦信号相乘地情况。
信号地频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上。
概念:上边带:位于ωc之上地部分下边带:位于ωc之下地部分4.解调原理解调也叫检波,其作用就是从接收到地已调波中无失真地恢复出调制信号。
《调制技术发展》课件

详细描述
04
现代调制技术发展
扩频调制是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。它利用伪随机序列将信息展宽到一个很宽的频带上,然后在接收端通过相关解扩来恢复原始信号。扩频调制具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、通信保密性好等优点,广泛应用于军事通信、卫星通信等领域。
多载波调制是一种将高速数据流分割成多个低速数据流,并分别在不同的载波上进行传输的技术。多载波调制可以有效抵抗频率选择性衰落和多径干扰,提高通信的可靠性和稳定性。
有线电视
02
模拟调制技术
调频是一种模拟调制技术,通过改变载波的频率来传递信息。
总结词
调频技术利用载波频率的变化来携带信息。在调频广播中,声音信号被转换为电信号,然后调制到载波上,通过改变载波的频率来反映声音信号的变化。调频信号具有抗干扰能力强、信噪比高等优点,因此在通信领域得到了广泛应用。
详细描述
调制技术原理
在广播通信中,调制技术将音频和视频信号调制到高频载波信号上,然后通过广播发射机发送到各个接收终端。
广播通信
在卫星通信中,调制技术将信息信号调制到载波信号上,然后通过卫星转发器发送到各个接收终端。
卫星通信
在有线电视中,调制技术将电视信号调制到高频载波信号上,然后通过同轴电缆传输到各个接收终端。
详细描述
调制编码技术是通信系统的核心技术之一,其目的是在有限的带宽和功率条件下实现高速、可靠的数据传输。随着技术的发展,高效调制编码技术不断涌现,如QAM、QPSK等,这些技术能够进一步提高数据传输效率和可靠性。
认知无线电技术和动态频谱接入是实现频谱资源高效利用的重要手段。
总结词
认知无线电技术通过感知周围无线环境,动态调整自身参数,实现频谱资源的有效利用。动态频谱接入则允许用户在不影响主用户通信的前提下,动态占用空闲频谱资源,进一步提高频谱利用率。
调制和解调技术课件

•调制和解调技术
•3
3.2.1四相移相键控(QPSK)调制
QPSK技术应用广泛,是一种正交相移键控。图3-5为 传 统QPSK调制器框图.
图3-5 QPSK调制•调器制和解调技术
•4
其基本工作原理如下:
比特率为fb的输入单级二进制码流通过串/并(S/P)变转 换器转换成比特率为fs= fb /2的两个比特流(同相和正交码
•调制和解调技术
•9
一个未滤波QPSK信号的功率谱密度为
S(f)4CbT s2 i2 n (f(f fcf)c T)bTb2
(式3-1)
式中为通过电阻的归一化平均信号功率, Tb 1/ fb 为比特持续时间。
•调制和解调技术
•10
假定调制器中使用了具有升余弦函数均方根特性、滚降 系数为 (最佳特性时)的频谱成形滤波器,则很容易得到 QPSK信号滤波后的频谱,如图3-8所示。图3-8中曲线(a)是 未滤波QPSK频谱,曲线(b)是带幅度均衡器的滚降系数为α 的升余弦函数的幅度响应,曲线(c)是已滤波QPSK频谱只存 在加性高斯白噪声(AWGN),且无符号间干扰(ISI)时的幅度 响应。
•调制和解调技术
•14
同QPSK相比,包络起伏比较小(它的最大相变为1350) , 故有较好的输出谱特性。 π/4移位QPSK的信号元素可看成 是从两个彼此相移π/4的信号星座图中交替选样出来的。 π/4移位QPSK调制器框图示于图3-9。输入比特流经串/并
(S/P)变换器转换成两个并行流(ak,bk),并行流的符号率为
图3-14 GMSK调制器
•调制和解调技术
•27
LPF的脉冲响应函数为
h(t)exp2(t2 2T2)/T 2
2PSK数字信号的调制与解调-分享版

信息对抗大作业一、实验目的。
使用MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk调制解系统,仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时,不同信道噪声比情况下的系统误码率。
二、实验原理。
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法,比如对载波的相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。
图1 相应的信号波形的示例1 0 1数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于"同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。
一般把信号振荡一次(一周)作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。
当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。
在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
因此,2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为图2 2PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
《DPSK调制和解调》课件

DPSK解调相对于QPSK和BPSK具有更好的性能, 尤其适用于中高速数据传输和多径传播环境。
04
DPSK调制和解调的应用
DPSK调制和解调在通信系统中的应用
数据传输
移动通信
DPSK调制技术常用于无线通信和光 纤通信中,能够提高数据传输的可靠 性和稳定性。
优化调制解调电路设计
优化DPSK调制解调电路设计,降低成本并 提高性能。
采用前向纠错编码技术
结合前向纠错编码技术,提高DPSK系统的 抗突发干扰能力。
研究新型调制方式
研究新型的数字调制方式,以克服DPSK调 制的缺点并进一步提高性能。
THANKS
感谢观看
《dpsk调制和解调》PPT 课件
• DPSK调制原理 • DPSK信号的特性 • DPSK解调原理 • DPSK调制和解调的应用 • DPSK调制和解调的优缺点
01
DPSK调制原理
DPSK调制简介
DPSK是差分相位移键控的缩写 ,是一种数字调制方式,用于将 数字信号转换为适合传输的信号
。
DPSK调制利用了相位的变化来 表示数字信号中的比特信息,通 过比较相邻的码元来获得相位变
多普勒雷达
02
03
合成孔径雷达
利用DPSK调制,多普勒雷达能 够更准确地测量目标的运动速度 和方向。
在合成孔径雷达中,DPSK调制 用于提高图像的分辨率和清晰度 。
DPSK调制和解调在其他领域的应用
物联网
在物联网中,DPSK调制用于无线 传感器网络的信号传输,能够实 现低功耗、长距离的数据传输。
智能交通系统
易于实现
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模拟调制方法的调幅器
模拟调制方法的调幅器方框图
一般表达式:uAS(tK )kakg(tksT )U cm cocts
基带数字信号
数字信号的调制与解调
高频载波
数字键控方法的调幅器
数字键控调幅器框图 幅度键控信号波形
由基带数字信号控制一 开关电路。当“1”码时
开 关闭合,高频载波输出。 当“0”码时开关断数开字,信号的调制与解调
调幅信号产生的原理图
(a)图中两个二极管 的导通与截止受基带 信号控制。
(b)图中三极管的 导通与截止受基带 信号控制。
数字信号的调制与解调
ASK信号的频域分布特点
从频域上看,幅度调制的作用是将基带信号频谱移到以
载频ωc为中心的频带内。调幅之后将产生上、下两个边
带,每一个边带都是基带频谱的线性搬移 ,这种调制叫 做线性调制 。带宽BW=2fs
第7章 数字信号的调制与解调
内容提要:
数字通信系统概述 基带数字信号的特性 幅度键控的产生与解调 频率键控的产生与解调 相位键控的产生与解调
数字信号的调制与解调
7.1 数字通信系统概述
本节内容:
关于数字信号 数字通信系统的性能指标 数字通信系统模型 数字通信系统的特点
数字信号的Байду номын сангаас制与解调
精品资料
数字信号的调制与解调
基带数字信号波形——绝对码与相对码
(a)绝对码,它的 特点是:每一个符 号都和一个固定的 波形相对应 。
(b)相对码,它是 以前一个码元为基 准来进行编码的。1 时相同,0时相反。
数字信号的调制与解调
基带信号的一般表达式
如果对于某一序列有: 1 概率P 则有一般表达式: ak 0 概率1P
7.3 幅度键控
什么是幅度键控?
– 利用基带信号S(t)对载频为ωc的正弦波幅度进行控制 的方式,叫做调幅,也叫做幅度键控,记为ASK。
下面讨论六点问题:
➢ 模拟调制方法的调幅器
本节内容:
➢ 数字键控方法的调幅器
➢ 调幅信号产生的原理图
➢ ASK信号频域分布特点
➢ 折叠干扰及其消除方法
➢ 幅度键控信号的数字解信号调的调制与解调
数字信号的调制与解调
基带数字信号波形——N进制
对于N进制的数字信号,每个 码元可以有N种不同的数值, 传输这种信号需要有N种不同 的波形:
g1(t)、g2(t)、g3(t)……gN(t)。
– (a)单极性四电平信号 – (b)双极性四电平信号
右图中电平为3U的脉冲代表 “3”;2U代表“2”;U代 表“1”;电平等于零时代表 “0”,这种信号叫做多电平
频谱结构特点
数字信号的调制与解调
折叠干扰及其消除方法
折叠干扰
由于调制时载波频率fc选择偏低导致 调幅后的ASK信号频谱的下边带中 出现“反转”的频率分量。由于“反
转” 的频率是由“负频率”以零频率为中
心
“ 零反频消射率(反除或射方折干叠法扰)或而折产叠生干的扰,。因而叫做
用低通滤波器把基带数字 信号中高于载波fc的频率 分量滤掉。
数字信号的调制与解调
数字通信系统模型
五个组成部分
①发终端 ②发信机 ③收信机 ④收终端 ⑤信道
系统模型见下图
数字信号的调制与解调
数字通信系统的特点
数字通信的抗干扰(或噪声)能力强 ; 传输中的差错可以通过抗干扰编码(检错纠错编
码)加以控制,从而能有效地改善通信质量 ; 便于使用现代技术对数字信号进行处理 ; 数字信号易于加密,保密性强 ; 数字通信系统可以传递各种信息,使通信系统变
数字信号的调制与解调
幅度键控信号的解调
相干解调框图
非相干解调框图
数字信号的调制与解调
ASK信号解调的波形
数字信号的调制与解调
调幅信号
检波输出 UP为判决电平
整形输出
7.4 频率键控
频率键控信号的产生
–FSK信号产生的原理
–二进制FSK信号波形
本
–FSK信号产生的电路
频率键控信号的解调
关于数字信号
数字信号是量化后的离散时间信号 数字信号的主要特点是状态的离散性 离散信号的状态可以用二进制符号表示 m位的二进制符号最多可以表示2m个状态 数字通信中采用的二进制符号只有0、1两种 0、1两个符号所组成的代码可表示任意信息 由0、1组成的一串代码称为“数字信号序列”,
表示为:…a-k…a-3 a-2 a-1 a0 a1 a2 a3 …ak … (a 是码元,k是其数序字信号号的,调制简与解写调 为{ak}
数字通信系统的性能指标
性能指标之一——码元传输速率
码元传输速率即码元速率或传码率,指系统每秒钟传送
或处理码元的数目,单位为“波特”,符号 “B” 。
信息传输速率即信息速率或传信率,指每秒钟传递的信
息量,单位为比特/秒,记为bit/s。
码元速率及信息速率是有区别的 。
性能指标之二——差错率
误码率——码元在传输系统中被传错的概率 误信率——信息量在传输过程中被丢失的概率
S (t) a kg 1(t ks)T (1 a k)g 2(t ks)T
k
如果两脉冲波形相同极性相反 =-g(t) ,则上式可改写为:
其中:时间函数S(t) 是一 ak 个随机函数,利用统计法
, 即 g2(t)=-g1(t)
1 概率 P 1 概率1 P
可以得到其中规律。
S (t) ak g (t kTs )
得通用、灵活 ; 与模拟通信相比,数字通信要占据更宽的带宽 。
数字信号的调制与解调
7.2 基带数字信号
本节内容:
基带数字信号的波形 基带数字信号的一般表达式 基带数字信号的频域特点
数字信号的调制与解调
基带数字信号波形——矩形脉冲
数字信号的调制与解调
基带数字信号波形——非矩形脉冲
矩形脉冲的产生比较 容易,实际上也很有 用,不过这种脉冲的 频谱很宽。在数字通 信系统中,为了节省 频带,可采用频谱较 窄的脉冲,如升余弦 脉冲,三角形脉冲, 半余弦脉冲等
数字信号的调制与解调
k
基带数字信号的频域特点
单极性周期性矩形脉冲的频谱
– 图示为周期为T,脉冲宽度为τ的单极性周期性矩形波 及其利用傅立叶级数展开得到的频谱分布。
数字信号的调制与解调
基带数字信号的频域特点
脉冲宽度与频谱的关系
– 脉冲宽度τ越窄,其频谱包络线的零点频率越高,相 邻两个零值之数间字所信号含的调的制谐与解波调 分量就越多,频带越宽。