低噪声 放大器 下变频 器 中频 滤波器 数字 解调器
上变频 器 中频 滤波器 数字 调制器
卫星通信系统框图
对调制方式的要求
1. 要求调制后的信号波形具有恒包络
特性。
2. 调制技术最好具有高的功率有效性
和频谱效率，即具有较好的抗干扰
能力和频带利用率。
5.2.1 相位调制
相位调制信号是用基带信号去调制载波的相
π/4-DQPSK信号可以写成如下形式：
s(t ) g (t kTs ) cosk cosct
g (t kTs ) sin k sin ct
(2)π /4-DQPSK信号的解调
比特判决
载波恢复
比特同步恢 复
BPSK信号的相干解调
2.四进制调相信号
QPSK信号可表示成：
s(t ) g (t nTs )A cos c t n
n
基带成 形
串并 变换
cos c t
90 基带成 形
低通
抽样判决
并串变换 90 低通 抽样判决
载波恢复
比特同步
QPSK调制与解调框图
NTSC 3.58M PAL 4.43M SECOM 4.25M 4.40M
6.6MHz
电视信号的功率谱密度
(2)视频编码技术
视频编码的主要目的是在保证一定
重构质量的前提下，以尽量少的比 特数来表征视频信息。
量化控制
帧序重排 －
DCT
Q
熵编码
时 分 复 用
输出缓存
Q－1
运动预测
DCT－1
延迟 运动补偿 运动矢量源自4.用Huffman变长编码对“符号”序列进行 熵编码。
DCT
Z扫描 及量化
Huffman 编码
IDCT
系数排列 反量化
Huffman 解码
JPEG处理框图
3.电视信号
电视信号包括两部分：视频信号和
音频信号。
(1)彩色电视信号
视频信号可以看成是图象序列。
亮度信号 功率谱密度
色差信号 功率谱密度 伴音信号 功率谱密度
Xk 差 分 相位 编码 Yk Qk 低通 Vk Ik 低通 Uk
串 /并 变 换
s(t )
sin c t
π/4-DQPSK信号调制
π /4-DQPSK星座图
为了抑制已调信号的带外辐射，在π/4DQPSK同相和正交支路中分别加入一个
具有线性相位特性和平方根升余弦幅频
特性的低通滤波器
1 T | f | 2T (1 ) (1 ) 1 ( 2 | f | T 1 | G ( f ) | T {1 sin } | f | 2 2T 2T 2 (1 ) 0 | f | 2T
位而形成的调制信号，相位调制信号具有恒 包络的特点。
卫星通信中常用的相位调制包括：BPSK、
QPSK、OQPSK、π /4-QPSK。
在单个码元时间内，相位调制信号可以
表示成如下
2 Es s(t ) g (t ) cos(ct n ) Ts 2E s 2E s g (t ) cos n cos c t g (t ) sin n sin c t Ts Ts
Huffman编码
游程编码（RLE） Lampel-Ziv-Welch编码（LZW）
5.2 数字信号调制
数字信号的调制可分为幅度、相位、
频率调制，在调制过程中，由于信 道的带宽限制，还需要将调制信号
进行适当滤波，以限制调制后信号
的带宽。
低噪声 放大器
滤波器
高功率 放 大器
滤波器
HPA
n 1 (n 1,2..., M , n 2 ) M
01
11
00
10
BPSK
QPSK
8PSK
BPSK、QPSK、8PSK星座图
1.二进制调相信号
BPSK信号将二进制符号0、1分别对
应载波的0、π 相位，可以表示成：
s(t ) x(t ) A cos c t a n g (t nTs ) A cos c t
2、静止图象信号
一幅数字图象可以看成是一个象素
序列。当图象是黑白时，每个象素
的值只用灰度值表示就可以了，而
当图象是彩色时，每个象素必须用 三个值表示，通常为象素的RGB或 YUV值。
JPEG系统算法
1.
2. 3.
通过离散余弦变换减少图象数据的相关性。
利用人眼视觉特性对系数进行自适应量化。 对每个子块量化后的系数矩阵进行Z形扫 描，将系数矩阵变换成“符号”序列。
3.偏移QPSK信号
基带成形
串并 变换
cos c t
90 延迟 Ts/2 基带成形
OQPSK信号调制
4. π /4-DQPSK信号
π /4-DQPSK 调制采用相差为π /4的 两个QPSK星座映射，其调制符号前
后相差最多为3π /4。目
(1)π /4-DQPSK信号及调制
cos c t
卫星通信系统与技术
陈振国 杨鸿文 郭文彬 编著
北京邮电大学出版社
第5章 信号传输与处理技术
5.1. 信源技术
5.2. 数字信号调制 5.3. 信道编码 5.4. 差错控制
本节将简要回顾数字通信中信号处
理的信源处理技术、信号调制技术 和信道编码技术，最后介绍信道差 错控制技术。
5.1 信源技术
信源处理主要包括对信源的数字化、
信源编码，信源编码的目的是为了 尽量减小信源的冗余度
5.1.1 信源及其编码
1、语音信号及其编码
话音信号的处理包括抽样、量化、编码。 语音编码可以分成两大类，一类是波形编
码，另一类是参量编码，即声码器。
1、语音信号及其编码
1) 语音质量
2) 波形编码 3) LPC声码器 4) LPC声码器的改进 5) 音乐信号
n
对于 g (t ) 为矩形的情况，即基带信号为
双极性NRZ码时，BPSK信号的功率谱密 度为
A2 Pb ( f f c ) Pb ( f f c ) P( f ) 4
sin(fTs ) Pb ( f ) Ts fT s
2
带通滤波器
低通
MEPG2视频编码框图
＋
Xn
－
en
预测器
预测器
ˆ X n 1
ˆ X n
延迟
ˆ X n
延迟
ˆ X n 1
接收端
发送端
预测编码的原理
5.1.2 多媒体信号
多媒体信号集中了文字、语音、视频、图
象等多种媒体数据信息。
多媒体的关键特性在于信息载体的多样性、
交互性和集成性。
5.1.3 数据信号及压缩技术