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数字调制
中国矿业大学 李世银
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t
相位调制
Communication
Ch4 调制解调
S M t A t c o c t s 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 tKpm t
S P t M co c t K s p m t
调制原理
4
Communication
Ch4 调制解调
S M t A t c o c t s 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。
1 0110
t t
t t
t
模拟调制
c co o ssc ctt,K ap n,0a ,以 n1,以 概 1P 概 率 P 率
当相移常数Kp=π时，
S2PStK c co o c stcst,,a an n 0 1,,以 以概 概 1 P P率 率
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表达式
Communication
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
11 0010 0
数字
t
信号
SPMt
(a) PM
2PSK t
(b) 2PSK
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频率调制
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CommunicatioS nM t A t c o c t s t C h 4 调制解调
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。
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1
Communication
（2）调制的必要性/目的 ?
Ch4 调制解调
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
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 ttK fm t,或 tK fm tdt
SFM tco c stK f t 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
数字 0 1 1 0 1
信号
t
SFMt
2FSK t
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波形
Communication
Ch4 调制解调
受键控的载波相位按 基带脉冲而改变的数字调 制方式。
如
， 0
相 位“1” 相 位“0”
绝对码 1 0 0 1 1 1 0
2PSK
载波 0相位
这种用载波不同相位直接去表示相应 数字信息的相位键控，常称为绝对移相。
调制
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能得到有效的发射。即
l
10
c f
如：
f
3KH,z 31
31
08 03
105m,l
104m
fc 30MH,z3 3 1 10 07 8 10m,l 1m
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B. 提高信道的利用率
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Communication
B. 提高信道的利用率
Ch4 调制解调
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
Communication
Ch4 调制解调
4 调制解调原理4.Fra bibliotek 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。
2PSK信号相干解调
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！！
9000
530KHz
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。
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3. 调制的分类
(a) FM
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(b) 2FSK
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7
t
幅度调制
Communication
Ch4 调制解调
4.3.3 二进制相移键控
1）2PSK调制原理
m tangtnsT 1 0,,
an1,概率 P 为 an0,概率 1P为
S 2 P t S c Ko c t K s p m t
Ch4 调制解调
当基带数字信号采用幅度为1宽度为TS的矩 形脉冲的双极性非归零码表示时，时域表示式为
S2PS(tK ) ang(tnsT )cocst
n
an
11,,
以 以1PP
c c o c o tctss 发 发 " " 1 1 " " " " 0 " " 相 相
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用途举例
广播 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 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
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Communication
2PSK信号的 产生过程
2PSK系统的原理
Ch4 调制解调
可以直接采用模拟调制方法。
St 双极性
a. 2PSK 不归零
模拟调制
cosCt
S2PSKt
b. 2PSK 键控调制
载波
0
移相
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St
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S2PSKt
解调
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Communication 2PSK系统的原理
3
Communication
（3）调制的分类
Ch4 调制解调
正弦 波调 制
脉冲 调制
模拟调 制
数字调 制
脉冲模 拟调制
脉冲数 字调制
调制方式
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