通信原理4 调制解调原理
通信原理第4章课后习题答案
第四章 模拟调制学习指导4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。
1. 幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。
在时域上，已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化；在频谱结构上，它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。
由于这种平移是线性的，因此，振幅调制通常又被称为线性调制。
但是，这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅（简称调幅）、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m (t )的直流分量为0，则将其与一个直流量A 0相叠加后，再与载波信号相乘，就得到了调幅信号，其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+ 如果调制信号m (t )的频谱为M (ω)，则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
由波形可以看出，当满足条件|m (t )| A 0 (4-3)时，其包络与调制信号波形相同，因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
否则，出现“过调幅”现象。
这时用包络检波将发生失真，可以采用其他的解调方法，如同步检波。
调幅信号的一个重要参数是调幅度m ，其定义为[][][][]00max min 00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++ AM 信号带宽B AM 是基带信号最高频率分量f H 的两倍。
AM 信号可以采用相干解调方法实现解调。
通信原理实验四 抽样定理与PAM调制解调实验
实验四抽样定理与PAM调制解调实验实验内容1.抽样定理实验2.脉冲幅度调制（PAM）及系统实验一.实验目的1. 通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。
2. 通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
二.实验电路工作原理（一）电路组成脉冲幅度调制实验系统如图4-1所示，由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成，如图4-2所示。
图4-1 脉冲振幅调制电路原理框图（二）实验电路工作原理1.输入电路该电路由发送放大、限幅电路等组成。
该电路还用于PCM（一）、PCM （二）、增量调制编码电路中。
由限幅二极管D601、D602组成双向限幅电路，防止外加输入信号幅度过大而损坏后面调制电路中的场效应管器件。
电路电原理图如4-2所示。
2.PAM调制电路调制电路见图4-2中的BG601。
这是一种单管调制器，采用场效应管3DJ6F，利用其阻抗高的特点和控制灵敏的优越性，能很好的满足调制要求。
取样脉冲由该管的S极加入，D极输入音频信号，由于场效应管良好的开关特性，在TP602处可以测到脉冲幅度调制信号，该信号为双极性脉冲幅度信号，不含直流分量。
3DJ6的G极为输出负载端，接有取样保持电路，由R601、C601以及R602等组成，由开关K601来控制，在做调制实验时，K601的2端与3端相连，能观察其取样定理的波形。
在做系统实验时，将K601的1端与2端相连，即与解调滤波电路连通。
3.脉冲发生电路该部分电路详见图4-2所示，主要有两种抽样脉冲，一种由555及其它元件组成，这是一个单谐振荡器电路，能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号，可通过改变CA601的电容来实现输出脉冲频率的变化，以便用来验证取样定理，另一种由CPLD产生的8KHz抽样脉冲，这两种抽样脉冲通过开关K602来选择。
可在TP603处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍；所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知，2DPSK与2PSK的波形不同，他们的同一相位
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三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控，简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
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1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同，是基带信号带宽Bs的两倍， 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同，为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法，后者又称为极性比较－码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！
当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然后逐 渐减小量程。
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四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成：
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理1. 引言移动通信是指通过无线电波或其他无线传输技术将信息传递给移动设备的通信方式。
它的核心原理是通过将信息转化为无线信号并传输到目标设备，实现移动设备之间的通信和互联网接入。
移动通信的原理涉及多个方面的知识和技术，本文将重点介绍移动通信的基本原理和相关技术。
2. 移动通信的基本原理移动通信的基本原理包括信号传输、调制解调、多路复用和频谱分配等内容。
2.1 信号传输信号在移动通信中是以无线电波的形式传输的。
信号可以是声音、数据或图像等信息的载体。
在移动通信中，信号首先要经过调制的过程将其转化为适合在无线传输中传播的信号。
2.2 调制解调调制是将信号转化为适合传输的波形的过程，而解调则是将接收到的波形信号转化为原始信号的过程。
在移动通信中，调制解调的方式有多种，包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
2.3 多路复用在移动通信中，多路复用是一种将多个信号用不同的方式叠加在一起进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等。
2.4 频谱分配频谱分配是一种将可用的无线频谱资源划分给不同的通信系统或服务的方法。
频谱分配可以通过分时复用或分频复用的方式实现，以确保不同系统或服务之间的互不干扰。
3. 移动通信的技术体系移动通信的技术体系包括多个重要的技术和标准，例如第一代（1G）移动通信技术、第二代（2G）移动通信技术、第三代（3G）移动通信技术和第四代（4G）移动通信技术等。
3.1 第一代（1G）移动通信技术第一代移动通信技术是指使用模拟信号传输的移动通信系统。
早期的第一代移动通信技术主要包括NMT（Nordic Mobile Telephone）和AMPS（Advanced Mobile Phone System）等。
3.2 第二代（2G）移动通信技术第二代移动通信技术是指使用数字信号传输的移动通信系统。
解调工作原理
解调工作原理
解调是一种将调制信号还原为原始信号的过程。
调制是将原始信号通过调制器转换为适合传输的信号，而解调则是将这种调制后的信号转化回原始信号。
解调的工作原理是通过分析调制信号的特征来还原原始信号。
解调器接收到调制信号后，首先需要将其进行提取。
不同的调制方式会使用不同的解调方法进行信号提取。
一般情况下，解调器会使用特定的电路或算法来分析调制信号的频率、振幅、相位等特征，并将其转化为相应的数字或模拟信号。
在解调过程中，一个重要的步骤是将调制信号进行滤波。
这是因为调制信号在传输过程中会受到干扰和失真，滤波可以去除这些干扰和失真，使得信号更加准确。
滤波可以通过使用滤波器来实现，滤波器会根据调制信号的特性选择出特定的频率或幅度范围，将其他频率或幅度的信号去除。
解调器还需要对信号进行解码。
解码是将数字信号转化为原始信号的过程。
在调制过程中，为了提高信号传输的效率，原始信号可能会被编码成数字信号进行传输。
解调器会根据预定的编码规则对数字信号进行解码，将其转化回原始信号。
最后，解调器会将解调后的信号输出。
这个输出信号就是原始信号的还原。
解调器可以将信号输出到扬声器、显示器、数据存储设备或其他接收设备上，以便用户进行进一步的处理或使用。
总的来说，解调器通过分析调制信号的特征，进行信号提取、滤波、解码等处理步骤，将调制信号还原为原始信号。
解调器在通信、广播、电视等领域中有广泛的应用，确保信号传输的准确性和可靠性。
通信原理实验ASK调制和解调实验报告
新疆师范大学实验报告2020年4月27日课程名称通信原理实验项目实验四：ASK调制及解调实验物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、实验目的掌握用键控法产生ASK信号的方法。
掌握ASK非相干解调的原理二、实验器材主控&信号源模块9号数字调制解调模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。
已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一ASK调制概述：ASK调制实验中，ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。
在本项目中，通过调节输入PN序列频率或者载波频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理实验项目二ASK解调概述：实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证ASK解调原理。
观测解调输出的中间观测点，如：TP4（整流输出），TP5（LPF-ASK），深入理解ASK解调过程。
若解调出的信号与原基带信号有差别，可调节抽样判决旋钮进行微调观察眼图时，1.位同步信号CLK，2.低通滤波输出信号调整主控模块，16K,PN127五、实验分析●ASK即“幅移键控”又称为“振幅键控”，所以又记作OOK信号。
ASK是一种相对简单的调制方式。
●这次实验首先对输入信号利用相关的模块进行ASK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行ASK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。
●幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。
●所谓幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。
六、实验总结●第一次进行实验时，开始运行后，跳出了如图所示的提示。
在停止运行后，在加入了数字终端模块后，提示消失，在今后进行数字实验时，可引以为戒。
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调的原理可以概括为以下几个步骤：
1. 调制过程：在发送端，数字基带信号通过调制过程被加载到载波信号上。
这个过程是将信息信号转变为适合传输的形式，通常是通过改变载波信号的幅度、频率或相位来实现的。
具体来说，数字基带信号控制载波信号的某个或多个参量，使信息被加载到载波上形成已调信号。
2. 传输过程：已调信号通过信道进行传输。
在这个过程中，信号可能会受到各种噪声和干扰的影响。
3. 解调过程：在接收端，已调信号经过解调后，将其还原为原始的数字基带信号。
解调是调制的逆过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中恢复出原始的基带信号。
解调后的信号还需要经过进一步的处理，比如去加重、均衡等，以还原出原始的信息。
在数字通信中，调制和解调是关键步骤，它们使得数字信号能够有效地在信道中传输。
通过调制和解调，数字信号能够适应信道的传输特性，并在接收端被还原为原始的数字信息。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅通信原理相关书籍或咨询通信工程专家。
通信无线通信原理(知识点)
通信无线通信原理（知识点）无线通信是指通过无线传输介质，如电磁波、红外线等，进行信息传递和交流的一种通信方式。
它在现代社会中广泛应用于手机通讯、无线网络、卫星通信、遥感等领域，并成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
在这篇文章中，我们将介绍通信无线通信的原理及相关知识点。
一、通信无线通信的原理1. 电磁波传播原理通信无线通信主要依靠电磁波进行信号的传输。
电磁波是由电场和磁场通过空间传播而形成的波动现象，它可以沿直线传播，不需要介质。
在通信中，我们常用的无线电波、微波、红外线等都是电磁波的一种。
2. 调制与解调原理为了将信号传输到接收端，我们需要将信息信号调制到载波上。
调制是指通过改变载波的某些特性，将信息信号转化为调制信号，以便在传输中进行传递。
常见的调制方式包括调频调制（FM）、调幅调制（AM）等。
在接收端，我们需要对接收到的调制信号进行解调，以还原原始的信息信号。
解调是调制的逆过程，通过特定的解调器将调制信号转化为信息信号。
常见的解调方式包括频率解调、幅度解调等。
3. 天线原理天线是无线通信系统中重要的组成部分，它主要用于将电磁波转化为电信号或将电信号转化为电磁波。
在发送端，天线将电信号转化为电磁波进行传播；在接收端，天线将接收到的电磁波转化为电信号进行处理。
不同类型的通信系统使用不同类型的天线，如手机天线、卫星天线等。
二、通信无线通信的知识点1. 频率和波长频率是指单位时间内波动振动的次数，用赫兹（Hz）表示。
在通信中，我们常用的频率单位有千兆赫（GHz）、兆赫（MHz）、千赫（kHz）等。
波长是指电磁波在传播过程中一个完整周期所占据的空间距离，它与频率成反比。
波长的单位通常用米（m）表示。
2. 常见的通信制式通信系统中常见的通信制式包括模拟通信和数字通信。
模拟通信是指将原始信号进行采样和量化后，通过调制技术转化为调制信号进行传输。
数字通信则是将原始信号进行数字化处理，通过编码和解码技术进行传输。
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1
（1）调制的定义? 调制：就是用待传送信号去控制某个高频信 号的幅度、相位、频率等参量变化的过程，即用 一个信号去装载(携带/运输)另一信号。 在频域上，调制完成的则主要是频谱/功率谱 的搬移，即通过调制将基带信号的频谱/功率谱搬 移到以载波频率为中心的频段。
这里：控制信号称为调制信号，被控制信号 称为载波。如，单一频率正弦波或周期脉冲波等。
B. 提高信道的利用率
2009 Copyright
3
B. 提高信道的利用率
以无线电广播的中波波段为例：可用波 段范围为 530KHz~1600KHz，而语音信号 的频率范围为 300~3400Hz ，经调制后每一 300 个广播电台频道的带宽为9K。 只传输一路信号。 浪费！！ 530KHz
9000
广播
用途举例
载波通信、短波无线电话通信
立体声广播 电视广播、传真 微波中继、卫星通信、广播 中间调制方式 数据传输 数据传输 数据传输 数字微波、空间通信 中间调制方式、遥测
正弦 波调 制
数字调 制 脉冲模 拟调制
中间调制方式
遥测、光纤传输 市话中继线、卫星、空间通信 军用、民用数字电话 电视电话、图像编码 中继数字电话 5
1 t 0 1 1 0
t t t
t t
模拟调制
2009 Copyright
数字调制
7
相位调制
S M t At cosc t t
如果已调信号的瞬时相位偏移随基带信号比 例变化时，我们称之为相位调制。即 t K pmt
SPM t cos c t K p mt
数学表达式
2009 Copyright
10
数学表达式
S M t Amt cosc t 0 mt cosc t
令A 1，0 0
一般模型 m(t)
h(t)
cosct
SM(t)
2009 Copyright
11
频域表达式
数学表达式 一般模型
S M t mt cosc t
已调信号的瞬时频率偏移随基带信号比例变化时， 我们称之为频率调制。即 d t
t K f mt , 或 t K f mt dt
t S FM t cos c t K f m d 根据基带信号 m(t) 不同分为模拟相位调制 FM 和数字 频率调制（频移键控FSK），如图所示。 mt 1 1 0 1 数字 0
m(t) cosct
h(t)
Sm(t)
当调制信号为确知信号时
cos c t c c
f1 t f 2 t F1 F2
4 调制解调原理
4.1 概 述
信源输出的消息信号一般具有从零频开始的 较宽频谱，而且在频谱的低端分布较大能量， 所以称为基带信号，不宜直接在信道中传输。 为便于传输、提高抗干扰能力和有效利用带 宽，通常需要通过调制将信号的频谱搬移到适 合信道和噪声特性的频率范围内进行传输。 在通信系统的接收端对已调信号进行解调， 恢复出原来的消息。
分为模拟相位调制 PM 和数字相位调制（相 移键控PSK、DPSK），如图4-2所示。
mt
t
S PM t
1 1 0 0 1 0 0 数字 信号
2PSK
t
(a) PM
2009 Copyright
(b) 2PSK
8
频率调制
S M t At cosc t t
调制原理
脉冲 调制 脉冲数
字调制
2009 Copyright
（4）调制的基本原理
一个正弦波信号，通常有三个参数确定：即 幅度、频率和相位，因此可将载波表示为
ct Ac cosc t
载波的频率
），
载波的幅度
载波的相位
连续波调制的过程就是用基带信号 m(t) 去改 变载波 c(t) 的瞬时幅度、频率或相位。相应的已 调信号可表示为 Sm t At cosc t t
1600KHz
这一中波波段中就均匀分布着多个电台!!!
上述即为频分复用，它是通过采用不同载波频率的调 制完成的。
பைடு நூலகம்3. 调制的分类
2009 Copyright
4
（3）调制的分类
调制方式 模拟调 制
常规双边带调幅AM 单边带调制SSB 双边带调制DSB 残留边带调制VSB 频率调制FM 相位调制PM 振幅键控ASK 频移键控FSK 相移键控PSK、DPSK 其他高效调制QAM、MSK等 脉幅调制PAM 脉宽调制PDM 脉位调制PPM 脉码调制PCM 增量调制DM 差分脉码调制DPCM ADPCM等其他方式
信号
t
S FM t
t
2FSK
t
(a) FM
2009 Copyright
(b) 2FSK
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幅度调制
4.2 幅度调制
根据的调制定义： 用待传送信号去控制某个高频信号的幅 度、相位、频率等参量变化的过程。
幅度调制就是指用待传送信号去控 制载波信号的幅度变化的过程。 即已调波的幅度（包络）与调制信 号成例变化。
2009 Copyright
2
2. 调制的必要性/目的
（2）调制的必要性/目的 ?
A. 便于发送 对无线传输信号而言，信号需要通过发射 天线发送出去。根据天线理论，发射天线的尺 度与信号的波长满足一定的关系式时，信号才 能得到有效的发射。即 c l f 10
如：
3 10 8 5 4 f 3 KHz , 10 m , l 10 m 3 3 10 3 10 8 f c 30 MHz , 10m , l 1m 7 3 10
已调波的瞬时幅度 并且有 已调波的瞬时相位
幅度调制
c 2 f m , f m 为基带信号最高频率。
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2009 Copyright
S M t At cosc t t 如果为φ(t)常数，A(t)随m(t)成比例变化，则 称为幅度调制。 根据基带信号不同分为模拟幅度调制和数字 幅度调制（振幅键控ASK），如图4-1所示。