移動通信中的數(shù)字調(diào)制技術(shù)

2024/1/261/4移動通信數(shù)字調(diào)制技術(shù)介紹

培訓(xùn)的目的2024/1/262/41.了解數(shù)字調(diào)制原理和特點(diǎn)2.了解移動通信系統(tǒng)中的各種調(diào)制技術(shù)調(diào)制的概念2024/1/263/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：調(diào)制的作用2024/1/264/4①提高傳輸性能。低頻信號如話音，直接傳輸時損耗比較大，不適宜長距離傳輸，通過調(diào)制能有效的解決傳輸問題。②容易輻射。對于一些無線通信往往要求天線的尺寸和發(fā)射信號的波長在同一數(shù)量級，比如天線的長度為1/4波長。如果將基帶信號直接通過天線發(fā)射，那么天線的長度將是幾十至幾百公里的數(shù)量級，這是不現(xiàn)實(shí)的。③實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。調(diào)制技術(shù)反映到頻域上就是頻帶的搬移，通過調(diào)制將基帶信號搬移到合適的位置，那么在一個較寬的信道中就可以同時傳輸多路信號，習(xí)慣上稱為FDM，現(xiàn)在大家常聽到的OFDM。④提高系統(tǒng)的性能。例如抗干擾能力，不同的調(diào)制方式具有不同的抗噪聲能力，F(xiàn)M對信噪比的改善就比較大。擴(kuò)頻也提升抗躁和保密性能。調(diào)制的分類2024/1/265/4

調(diào)制是基帶信號加到載波上的過程，而基帶信號m(t)可以是模擬信號也可以是數(shù)字信號，而載波c(t)可以是連續(xù)波（通常稱為正弦波），也可以是脈沖波形。當(dāng)c(t)為正弦波時，m(t)可以改變其幅度、頻率或相位中的某一個或兩個參數(shù)。這樣組合起來就會形成多種調(diào)制方式。2024/1/266/4現(xiàn)歸納如下：2024/1/267/4幾個速率關(guān)系2024/1/268/41、什么是碼片速率，波特率，比特率，調(diào)制速率？

在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的波特?cái)?shù)，即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對信號傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。

比特率

在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號的傳輸速率，它用單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位(bit)數(shù)來表示，其單位為每秒比特?cái)?shù)bit/s(bps)、每秒千比特?cái)?shù)(Kbps)或每秒兆比特?cái)?shù)(Mbps)來表示。

波特率有時候會同比特率混淆，實(shí)際上后者是對信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時間內(nèi)傳輸碼元符號的個數(shù)（傳符號率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個碼元上負(fù)載多個比特信息。

波特率與比特率的關(guān)系為：比特率=波特率X單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。

顯然，兩相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)1個二進(jìn)制位)的比特率等于波特率；四相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)2個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)3個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的三倍；依次類推。

幾個速率關(guān)系2024/1/269/41、什么是碼片速率，波特率，比特率，調(diào)制速率？

在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的波特?cái)?shù)，即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對信號傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。

比特率

在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號的傳輸速率，它用單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位(bit)數(shù)來表示，其單位為每秒比特?cái)?shù)bit/s(bps)、每秒千比特?cái)?shù)(Kbps)或每秒兆比特?cái)?shù)(Mbps)來表示。

波特率有時候會同比特率混淆，實(shí)際上后者是對信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時間內(nèi)傳輸碼元符號的個數(shù)（傳符號率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個碼元上負(fù)載多個比特信息。

波特率與比特率的關(guān)系為：比特率=波特率X單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。

顯然，兩相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)1個二進(jìn)制位)的比特率等于波特率；四相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)2個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)3個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的三倍；依次類推。

碼元速率2024/1/2610/4碼元：數(shù)字信號中每一個符號的通稱。即可以用二進(jìn)制表示，也可以用其它進(jìn)制的數(shù)表示。碼元傳輸速率，又稱為碼元速率或傳碼率。碼元速率又稱為波特率，指每秒信號的變化次數(shù)。若數(shù)字傳輸系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)字序列恰為二進(jìn)制序列，則等于每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，而在多電平中則不等同。單位為"波特",常用符號"Baud"表示，簡寫為"B"符號速率2024/1/2611/41.符號速率符號速率*擴(kuò)頻因子=碼片速率,符號速率=碼片速率/擴(kuò)頻因子幾個速率關(guān)系2024/1/2612/41、什么是碼片速率，波特率，比特率，調(diào)制速率？

在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的波特?cái)?shù)，即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對信號傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。

比特率

在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號的傳輸速率，它用單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位(bit)數(shù)來表示，其單位為每秒比特?cái)?shù)bit/s(bps)、每秒千比特?cái)?shù)(Kbps)或每秒兆比特?cái)?shù)(Mbps)來表示。

波特率有時候會同比特率混淆，實(shí)際上后者是對信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時間內(nèi)傳輸碼元符號的個數(shù)（傳符號率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個碼元上負(fù)載多個比特信息。

波特率與比特率的關(guān)系為：比特率=波特率X單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。

顯然，兩相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)1個二進(jìn)制位)的比特率等于波特率；四相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)2個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)3個二進(jìn)制位)的比特率為波特率的三倍；依次類推。

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式2024/1/2613/4傳輸數(shù)字信號時也有三種基本的調(diào)制方式：幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。它們分別對應(yīng)于用載波（正弦波）的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號，可以看成是模擬線性調(diào)制和角度調(diào)制的特殊情況。二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式2024/1/2614/4傳輸數(shù)字信號時也有三種基本的調(diào)制方式：幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。它們分別對應(yīng)于用載波（正弦波）的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號，可以看成是模擬線性調(diào)制和角度調(diào)制的特殊情況。理論上，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒有什么不同，它們都是屬正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字調(diào)制是調(diào)制信號為數(shù)字型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是調(diào)制信號為連續(xù)型的正弦波調(diào)制。在數(shù)字通信的三種調(diào)制方式（ASK、FSK、PSK)中，就頻帶利用率和抗噪聲性能（或功率利用率）兩個方面來看，一般而言，都是PSK系統(tǒng)最佳。所以PSK在中、高速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式2024/1/2615/4傳輸數(shù)字信號時也有三種基本的調(diào)制方式：幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。它們分別對應(yīng)于用載波（正弦波）的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號，可以看成是模擬線性調(diào)制和角度調(diào)制的特殊情況。理論上，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒有什么不同，它們都是屬正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字調(diào)制是調(diào)制信號為數(shù)字型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是調(diào)制信號為連續(xù)型的正弦波調(diào)制。在數(shù)字通信的三種調(diào)制方式（ASK、FSK、PSK)中，就頻帶利用率和抗噪聲性能（或功率利用率）兩個方面來看，一般而言，都是PSK系統(tǒng)最佳。所以PSK在中、高速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。典型數(shù)字調(diào)制2024/1/2616/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式的性能比較2024/1/2617/42ASK和2PSK所需要的帶寬是碼元速率的2倍；2FSK所需的帶寬比2ASK和2PSK都要高。各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率取決于解調(diào)器輸入信噪比r。在抗加性高斯白噪聲方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。ASK是一種應(yīng)用最早的基本調(diào)制方式。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，頻帶利用率較高；缺點(diǎn)是抗噪聲性能差，并且對信道特性變化敏感，不易是抽樣判決器工作在最佳判決門限狀態(tài)。FSK是數(shù)字通信中不可或缺的一種調(diào)制方式。其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力較強(qiáng)，不受信道參數(shù)變化的影響，因此FSK特別適合應(yīng)用于衰落信道；缺點(diǎn)是占用頻帶較寬，尤其是MFSK，頻帶利用率較低。目前，調(diào)頻體制主要應(yīng)用于中、低速數(shù)據(jù)傳輸中。PSK和DPSK是一種高傳輸效率的調(diào)制方式，其抗噪聲能力比ASK和FSK都強(qiáng)，且不易受信道特性變化的影響，因此在高、中速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。絕對相移（PSK）在相干解調(diào)時存在載波相位模糊度的問題，在實(shí)際中很少采用于直接傳輸，MDPSK應(yīng)用更為廣泛。和ASK、FSK、PSK、和DPSK對應(yīng)，分別有MASK、MFSK、MPSK和MDPSK。這些多進(jìn)制數(shù)字鍵控的一個碼元中包括更多的信息量。但是，為了得到相同的誤比特率，它們需要使用更大的功率或占用更寬的頻帶。蜂窩移動通信系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)2024/1/2618/4其他通信模塊調(diào)制技術(shù)2024/1/2619/4藍(lán)牙GFSK增強(qiáng)型

π/4DQPSK8DPSKWIFI11bDBPSKDQPSKWIFI11g/n/aBPSKQPSK16QAM64QAM（OFDM）EDGE8PSKGPSBPSKLTEQPSK16QAM64QAMWIFI的調(diào)制2024/1/2620/4

802.11協(xié)議的演進(jìn)過程本質(zhì)上是調(diào)制技術(shù)的演進(jìn)過程，用戶感受到的直觀效果是數(shù)據(jù)傳輸速率翻倍提高。當(dāng)然，數(shù)據(jù)傳輸速率提高的代價是對發(fā)射信號的調(diào)制精度要求的增加，特別是802.11n協(xié)議，所采用技術(shù)上的復(fù)雜性使得對器件校準(zhǔn)、一致性以及器件性能方面的要求更加嚴(yán)格。2024/1/2621/42024/1/2622/42024/1/2623/4常見的“調(diào)制”2024/1/2624/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：擴(kuò)頻調(diào)制2024/1/2625/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：信道編碼2024/1/2626/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：多址技術(shù)2024/1/2627/4將待傳送的基帶信號加到高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)倪^程，即按照調(diào)制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。其簡單模型可以表示為：復(fù)用技術(shù)2024/1/2628/4