信号调制解调的原理
ask调制与解调原理
ASK调制和解调原理如下：
ASK（Amplitude Shift Keying，振幅移键调制）是一种数字调制技术，通过改变载波信号的振幅来传输数字信息。
在ASK调制中，只有两个符号，即“0”和“1”，它们对应于载波信号的不同振幅。
当数字信号为“0”时，载波信号的振幅不变；当数字信号为“1”时，载波信号的振幅会发生变化。
ASK调制的过程如下：
1. 数字信号通过一个低通滤波器，以去除高频噪声。
2. 数字信号被转换成模拟信号，并输入到调制器中。
3. 调制器通过改变载波信号的振幅来传输数字信息。
当数字信号为“0”时，载波信号的振幅不变；当数字信号为“1”时，载波信号的振幅会发生变化。
4. 调制后的信号经过一个放大器，以增强信号强度。
ASK解调的过程如下：
1. 接收到调制信号后，先通过一个低通滤波器，以去除高频噪声。
2. 调制信号经过一个放大器，以增强信号强度。
3. 载波信号的振幅变化被分离出来，形成一个与数字信息相关的信号。
4. 通过一个数字信号转换器，将模拟信号转换成数字信号，以获取原始数字信息。
需要注意的是，在ASK调制和解调中，需要使用合适的滤波器和放大器来去除高频噪声和增强信号强度，以保证信号的质量和可靠性。
信号调制的基本原理
信号调制的基本原理
信号调制是一种将信息从原始信号转换为适合传输的形式的技术。
它的基本原理可以概括为以下几个步骤：
1. 信息编码：将要传输的信息转换为二进制数字序列，例如 ASCII 码或 Unicode 码。
2. 调制信号生成：使用二进制数字序列生成一个调制信号，该信号可以是模拟信号或数字信号。
3. 信号传输：将调制信号通过传输介质（如电缆、无线电波或光纤）发送到接收端。
4. 信号解调：在接收端，使用解调技术将调制信号转换回原始信息。
在调制过程中，调制信号的特性（如频率、相位或幅度）会根据二进制数字序列的变化而改变。
这种变化可以用来表示信息的不同状态，例如 0 和 1。
在解调过程中，接收端会使用相应的解调技术来识别这些状态，并将其转换回原始信息。
调制技术的选择取决于许多因素，例如传输介质的特性、所需的传输速率、误码率要求等。
常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）和数字调制（例如 QPSK、16-QAM 等）。
总之，信号调制是一种将信息从原始信号转换为适合传输的形式的技术，它涉及信息编码、调制信号生成、信号传输和信号解调等步骤。
调制技术的选择取决于传输介质的特性和所需的传输速率等因素。
第2讲 调制与解调
图3-45 GMSK信号的功率谱密度
表3-2给出了作为BbTb函数的GMSK 信号中包含给定功率百分比的射频带宽。
表3-2
Bb T b 0.2 0.25 0.5 ∞
GMSK信号中包含给定功率百分比的射频带宽
90% 0.52Rb 0.57Rb 0.69Rb 0.78Rb 99% 0.79Rb 0.86Rb 1.04Rb 1.20Rb 99.9% 0.99Rb 1.09Rb 1.33Rb 2.76Rb 99.99% 1.22Rb 1.37Rb 2.08Rb 6.00Rb
最小频差（最大频偏）：
当ak 1 当ak 1
(k 1)Ts t kTs
1 f f 2 f 1 2Ts
即最小频差等于码元速率的一半 设1/Ts＝fs，则调频指数
h
f 1 1 Ts f s 2Ts 2
h=0.5时，满足在码元交替点相位连续的条件，也是频移键控为保证良 好的误码率性能所允许的最小调制指数，且此时波形的相关系数为 0.5， 待传送的两个信号是正交的。
图3-22 MQAM信号相干解调原理图
3.1.3 数字频率调制
一、 二进制频移键控
用二进制数字基带信号去控制载波 频率称为二进制频移键控（2FSK）。
如图3-25所示，设输入到调制器的比 n ∞~ ∞ 。 特流为{ a n }，an 1， 2FSK的输出信号形式为
图3-25 2FSK信号的产生
图3-35 MSK信号调制器原理框图
MSK信号属于数字频率调制信号，因 此一般可以采用鉴频器方式进行解调，其 原理图如图3-38所示。
图3-38 MSK鉴频器解调原理框图
相干解调的框图如图3-39所示。
图3-39 MSK信号相干解调器原理框图
第2章 调制解调技术-OFDM及扩频技术
IFFT
IFFT输 出
IFFT
时间 Tg Ts 符 号N－ 1 符 号N 符 号N＋ 1 TFFT
图2-71 保护间隔的插入过程
保护间隔与循环前缀——加循环前缀
FFT积分区间
第三节、 OFDM多载波调制技术
三. OFDM系统性能
1. 抗脉冲干扰
OFDM系统抗脉冲干扰的能力比单载波系统强很多。
第三节、 OFDM多载波调制技术
一. OFDM基本原理
二. OFDM信号调制与解调
三. OFDM系统性能
一.OFDM基本原理
数字调制解调方式可采用并行体制。
多载波传输系统是指将高速率的信息数据流经串/并变换
分割为若干路低速率并行子数据流，然后每路低速率数据采 用一个独立的载波进行调制,最后叠加在一起构成发送信号。
Rb BOFDM N N 1 bit / s / Hz
• OFDM系统的频谱利用率比串行系统提高近一倍。
第四节、扩频调制技术
一.扩频调制原理
二.扩频码介绍
三.扩频调制性能
第四节、扩频调制技术
一.扩频调制原理
• 扩频(spread spectrum)通信是指用来传输信息的信号带宽远远 大于信息本身带宽的一种传输方式。 • 在通信的一些应用中，我们要考虑通信系统的多址能力，抗干 扰、抗阻塞能力以及隐蔽能力等。 • 扩频技术是解决以上问题的有效措施。 扩频通信理论基础来源于信息论中的香农公式：
0
m
(t ) cos mtdn (t ) cos ntdt 0
原信号的码宽为T，速率为1/T， OFDM信号的符号长度为Ts， Ts=MT。每个子载波速率为1/MT。 得每路子信号的带宽为△f=1/Ts
通信原理-调制解调
×
1 2
(1 -
cos
2w0t
)
=
K3 A03 2
sinw0t
-
K 3 A03 4
[sin
3w0t
-
sinw0t]
=
3K3 A03 4
sinw0t
-
K3 A03 4
sin
3w0t
11
总得来说，对单音输入，输出为：
(即傅立叶级数展开形式）
定义全部谐波失真（THD）为：
THD(%) =
¥
åVn2
n=2 ´100 V1
t
27
频谱图m t
由频谱可以看出，AM信号的频谱由
载频分量
t
上A0 边m带t
下边带
三部分组成。
t
上边带载的波频谱结构与原调制
信号的频谱结构相同，下边 t 带是上边带的镜像。
sAM t
H
载频分量
c
上边带
t
下边带
M
H
SAM 载频分量
0
下边带
c
上边带
28
AM信号的特性
带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽 fH 的 两倍： BAM 2 f H
代入上式，得到
h AM
=
< m2(t) > A02 + < m2(t) >
=
Am2 2 A02 +
Am2
当|m(t)|max = A0时（100％调制），调制效率最高，这时
ηmax ＝ 1/3
30
双边带调制（DSB）
时域表示式：无直流分量A0
sDSB (t) m(t) cosct
什么是脉冲调制与解调
什么是脉冲调制与解调脉冲调制与解调是一种将模拟信号转换为数字信号的基本技术，在通信系统、数字信号处理等领域中得到广泛应用。
本文将介绍脉冲调制与解调的概念、基本原理以及常见的调制与解调方法。
一、脉冲调制（Pulse Modulation）脉冲调制是一种将连续模拟信号转换为离散数字信号的技术。
其基本原理是通过对模拟信号进行采样和量化，然后对量化值进行编码，最后形成离散的脉冲序列。
1. 采样（Sampling）在脉冲调制中，模拟信号需要以一定的频率进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的信号样本。
采样频率通常要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率要大于信号最高频率的两倍。
2. 量化（Quantization）采样后得到的信号样本是连续的模拟量，为了将其转换为离散的数字量，需要进行量化处理。
量化过程将连续的模拟量映射为离散的取值，通常采用均匀量化或非均匀量化方式。
3. 编码（Encoding）经过量化后，信号样本被映射为一系列离散的数值，接下来需要对这些数值进行编码。
常用的编码方式有脉冲编码调制（PCM）、脉冲位置调制（PPM）等。
二、脉冲解调（Pulse Demodulation）脉冲解调是将脉冲调制过程中得到的离散数字信号，恢复为原始的模拟信号的技术。
在数字信号接收端，需要进行脉冲解调操作将数字信号转换为模拟信号，以便进行后续处理或输出。
常见的脉冲解调方法有：1. 脉冲幅度调制（PAM）脉冲幅度调制是指根据脉冲的幅度来表示数字信号的调制方式。
通过测量脉冲的幅度变化，并还原为数字信号的幅度，从而恢复原始模拟信号。
2. 脉冲宽度调制（PWM）脉冲宽度调制是指根据脉冲的宽度来表示数字信号的调制方式。
通过测量脉冲的宽度变化，并还原为数字信号的宽度，实现对原始模拟信号的解调。
3. 脉冲位置调制（PPM）脉冲位置调制是指根据脉冲的位置来表示数字信号的调制方式。
通过测量脉冲的位置变化，并还原为数字信号的位置，从而恢复原始模拟信号。
通信原理AM的调制和解调
AM调制与解调仿真一、实验目的：1．掌握AM 的调制原理和Matlab Simulink 仿真方法2．掌握AM 的解调原理和Matlab Simulink 仿真方法二、实验原理：1. AM 调制原理基带信号m(t)先与直流分量A叠加，然后与载波相乘，形成调幅信号。
2.AM 解调原理调幅信号再乘以一个与载波信号同频同相的相干载波，然后经过低通滤波器，得到解调信号。
三、实验内容：1. AM 调制方式 Matlab Simulink 仿真1.1 仿真框图图1 仿真图图中的Sine Wave1和Sine Wave2模块分别产生发送端和接收端的载波信号的角频率ωc都设为40rad/s，调幅系数为１；调制信号m(t)由Sine Wave模块产生，其为正弦信号，角频率为5rad/s，幅度为1V；直流分量A0由Constant模块产生，为2V；低通滤波器模块的截止角频率设为5rad/s。
1.2 仿真参数设置图图2 低通滤波器截止角频率参数设置图3 发送端、接收端的载波信号Sine Wave1、Sine Wave2 角频率参数设置图4 调制信号角频率参数设置1.3仿真结果图5 调制信号波形图6 AM信号波形图7 基带信号频谱2. AM 解调方式 Matlab Simulink 仿真2.1 仿真框图\图7 仿真图图中的Sine Wave1和Sine Wave2模块分别产生发送端和接收端的载波信号的角频率ωc都设为40rad/s，调幅系数为１；调制信号m(t)由Sine Wave模块产生，其为正弦信号，角频率为5rad/s，幅度为1V；直流分量A0由Constant模块产生，为2V；低通滤波器模块的截止角频率设为5rad/s。
2.2仿真结果图8 解调信号波形从示波器 Scope 可以看到 AM 信号及解调信号的波形，如图5所示。
从图中可以看出，解调前后在频域上市频谱的搬移，时域上解调后的信号延时输出，经过解调的波形与原调制信号波形基本相同。
ssb调制与解调原理
SSB（单边带）调制与解调的原理是基于AM（调幅）的进一步改进。
在AM中，载波信号与音频信号相混频，然后产生的信号通过一个低通滤波器进行过滤，得到的就是AM 信号。
然而，在SSB中，我们移除了下边带（LSB）和载波，只发送上边带（USB）。
这使得带宽减半，效率提高到近100%。
SSB调制原理：
1.基带信号m(t)和高频载波相乘实现DSB信号的调制。
2.DSB信号经过一个滤波器生成SSB。
3.为了实现这一过程，带通滤波器被添加到系统中移除额外的边带。
SSB解调原理：
1.SSB信号经过信道传输之后，再和载波相乘。
2.经过低通滤波器后恢复出原始基带信号。
3.在接收系统中，接收机有自己的载波信号（来自本地振荡器），用以还原单边带信号到原始调幅信号。
SSB的优势：
1.带宽减少了一半，使得在同一频带中可以放置双倍的频道数量（或电台）。
2.除非正在发送信息，否则没有传输载波，这有利于隐蔽信号并提高效率。
典型的AM系统传输存在两个相同边带的问题，为了防止解调时失真，其调制效率上限为33%。
而SSB系统中没有这个问题，其效率近100%。
总的来说，SSB调制与解调原理是基于AM的进一步优化，通过移除一个边带和载波，使得带宽减少了一半，同时提高了传输效率。
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信号调制解调的原理
信号调制是指将模拟信号或数字信号通过调制技术转换为符合传输要求的电信号的过程。
常见的调制方式包括调幅、调频、调相等。
信号解调是指将调制后的电信号转换为原始信号的过程。
信号调制的原理是利用调制信号的某些特征参数（如幅度、相位、频率等）去改变载波的特征参数，从而将信息信号传递到接收端。
信号解调的原理是通过一些特定的电路将调制信号还原成原始信号。
例如，调幅模式下，原始信号通过改变载波的幅度大小达到传输目的，接收端通过一个简单的包络检波电路就可以还原出原始信号。
而调频模式下，原始信号通过改变载波的频率来传递，接收端需要通过频率鉴别器来还原出原始信号。
调相模式下，原始信号通过改变载波的相位来传递，接收端需要通过相移电路来还原出原始信号。
总的来说，信号调制解调的原理是在传输过程中通过调制技术将信号转化为符合传输要求的电信号，接收端通过解调技术将电信号还原成原始信号。