第6章频带传输与调制技术.ppt

第6章 频带传输与调制技术 目录 l????????数字频带信号传输的相关知识 l????????数字幅度键控 l????????数字频率键控 l????????数字相位键控 目的要求 掌握频带传输系统的组成，二进制数字调制解调的基本原理系统构成和它的基本特点；了解多进制数字调制解调的基本原理。 本章是本课程的重点。 引言 在数字基带传输系统中，基带信号包含低频分量，所以只能在低通型的信道中传输。 但是在实际的信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字信号不能直接在这种信道中传输。 所以，必须进行调制，实现频谱搬移，使信号适合信道频谱。 调制 调制是通信原理中一个非常重要的概念，无论在模拟通信还是数字通信中它都有不可替代的重要作用。 调制 调制的定义： 将输入的基带信号变换为适合于信道传输的频带信号形式，这个变换过程称为调制。 调制 调制的本质： 调制是一种信号处理技术，调制的本质是进行频谱变换，指把携带有用信息的基带信号的频谱从低频范围搬移到高频范围。 一般来讲是用基带信号控制高频载波的振幅、频率或者相位，使高频载波的振幅、频率或者相位随着基带信号的变化而变化。 调制 调制的分类： 根据所控制的参量的不同，调制方法可以分为幅度调制、频率调制和相位调制三种。 2．数字调制与解调 数字调制： 在数字通信系统中，用数字基带信号控制高频载波的振幅、频率或者相位，使高频载波的振幅、频率或者相位随着数字基带信号的不同而不同，从而将数字基带信号的频谱搬移到高频载波频率上形成数字频带信号，这种信号处理技术称为数字调制 2．数字调制与解调 数字解调： 在数字通信系统的接收端，从已调高频载波上将数字基带信号还原出来，或者说将数字基带信号的频谱从高频载波频率上搬移下来，这个过程称为数字解调，它是数字调制的逆过程。 数字调制与解调 3．调制的功能 1）调制可以方便发射。 3．调制的功能 2）调制可以进行频率分配。 使用调制技术则可以将不同的无线电信号（频率范围相同或者重叠）调制到不同的频率范围上，来避免相互干扰。 3．调制的功能 3）调制可以实现信道多路复用。 所谓多路复用指的是将多路信号在同一个物理信道中互不干扰地进行传输的一种通信方式。 3．调制的功能 4）调制可以减少噪声和干扰。 通过不同的调制方式可以抑制噪声和干扰。 4．调制的分类 1）根据调制信号的不同可以分为模拟调制和数字调制两类。 调制信号为模拟基带信号的称为模拟调制； 调制信号为数字基带信号的称为数字调制。 4．调制的分类 2）根据调制中的高频载波信号的不同可以分为连续载波调制和脉冲载波调制两类。 高频载波信号为连续波信号的调制称为连续载波调制， 高频载波信号为周期脉冲信号的调制称为脉冲载波调制 4．调制的分类 3）按调制器传输特性不同可以分为线性调制和非线性调制。 如果调制器的传输特性是线性函数表示的，在调制前、后的频谱呈线性搬移关系，称为线性调制; 如果调制器的传输特性是非线性函数表示的，调制之后会产生新的频率成分，称为非线性调制。 4．调制的分类 4)按调制器的调制方式不同，模拟调制可以分为幅度调制、频率调制和相位调制三种。 如果使高频载波的幅度随着调制信号的变化而变化，这种调制称为幅度调制； 如果使高频载波的频率随着调制信号的变化而变化，这种调制称为频率调制； 如果使高频载波的相位随着调制信号的变化而变化，这种调制称为相位调制。 2ASK含有较大的载波分量，而载波分量不携带基带信号的任何内容的，所以2ASK系统的频带利用率和功率利用率较低。 在实际的数字通信系统中，常常采用多进制数字调制来提高频带的利用率，实现高速信息传输。如果用多进制数字基带信号对高频载波进行调制，就可以得到多进制数字调制信号。 与二进制数字调制类似，它们也可以分为多进制数字振幅键控（MASK）、多进制数字频率调制（MFSK）和多进制数字相位调制（MPSK）。 6.3 二进制频移键控 一、定义：(Frequency Shift Keying，又称数字调频) 用基带数据信号控制载波频率。当传送“1”码时送出一个频率fc1，传送“0”码时送出另一个频率fc2 ，这种调制信号为二进制的信号，称为二进制频移键控，简称2FSK，若是M进制，则称MFSK。当MFSK的进制数M ? ?时，MFSK ? FM。 6.3 数字频率调制 6.3.2 多进制频移键控调制简介 多进制频移键控MFSK也简称多频制，是2FSK频移键控方式的推广。 若假设M进制数字基带信号的码元宽度为Tb，则其码元速率为RB=1/Tb（波特），多进制频移键控MFSK系统的信号带宽为： BMFSK=fM-f1+2RB 其中fM和f1是MFSK信号选用的最高载波频率