highspeedlogic算法仿真-数字调制技术

数字信号的调制与解凋是实现频带传输的关键技术。数字调制有三种基本方式：幅移键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。实际应用中基本上是采用这三种调制方式以及这些调制方式的组合和变异来完成调制任务。

    1．三种基本调制方式    (1)幅移键控(ASK)    幅移键控就是数字信号的幅度调制，是利用载波的幅度变化携带信息，而载

波的频率和相位保持不变。例如，在一中频载波频率为70 MHz的微波通信系统中，可以用一幅度为l和0的方波调制载波，分别代表数字信号l和0。当有1码出现时，输出为70 MHz的载波；0码出现时，则没有载波输出，幅移键控2ASK的波形如图1—3—3(a)所示。

    (2)频移键控(FSK)

    频移键控就是数字信号的频率调制，是利用已调波的频率变化去携带信息，而载波的幅度和相位不变。二相频移键控调制器(2FSK)的输出信号波形如图1—3—3(b)所示，图中的数字基带信号的l和0码分别由不同频率的载波来代表。

 

    (3)相移键控(PSK)

    相移键控是数字信号的相位调制，是利用已调载波信号的相位去携带数字信息，而载波的幅度和频率都不变化。二相相移键控调制器(2PSK)的输出波形如图l—3—3(c)所示，它只用两个相位(1码对应0相位，0码对应Ⅱ相位)来表征数字信号l和0。

    在接收端，对以上三种基本数字调制ASK、FSK和PSK信号解调出原数字信号，只要进行与发送端相反的变换即可。

  2．相对调相与解调

  数字信号的相位调制可以分为绝对调相和相对调相两种。对应于数字信号1和0采用固定不变的相位(如1码对应0相位，0码对应1r相位)的相位调制方式称为绝对调相，图l一3—3(c)所示调制波形就是绝对调相。绝对调相在实用

 

中存在相位模糊问题，如果在解调时的参考载波的相位与调制端载波的相位正好相差lr，解调出来的数字信号的极性就可能与原信号完全相反，从而将0和1倒置，这是绝对不允许的。为了解决这个问题可以采用相对调相。

    所谓相对调相，不是像绝对调相那样对应数字信号l和0以固定的相位关系，而是一种相对的关系，其调制规律为：当遇到基带信号l码时，载波的相位相对于前一个码元相位改变1r(即倒相)；当遇到0码时，载波的相位相对于前一个码元相位不变。此规律也可反用之。

    (1)二相相对调相与解调

    一种比较简单的二相相对调相2DPSK的输出波形如图1—3—3(d)所示。    2DPSK调制原理方框图如图1—3—4所示。此种调制方式的实现较简单，只需将原二进制码经过差分编码变换，变为相对码，再对相对码进行绝对调相即可。

  3．组合调制方式

  在更高速率的数字通信系统中，调制时可以采用更多调相相位来降低码元速率，称为多进制调相方式MPSK。图l—3—7(b)是一种16PSK的矢量图。    此外，还可以同时利用幅度和相位两种信息来提高信息的区分度。多进制正交幅度调制MQAM就是这种组合调制方式。

    以16QAM为例与16PSK做一比较：

    16QAM已调波的矢量图如图1—3—7(a)所示，与l6PSK相比，16个矢量端点不再被限制在一个圆周上，而是均匀分布在信号平面上，使矢量端点之间的距离较远。因此，在解调时，区别相邻已调波矢量就比较容易，故误码率低。可以看出，16QAM各已调波矢量的幅度和相位同时发生了变化，所以说，QAM方式是既调幅又调相的调幅调相信号。

    为了提高码元速率，比较实用的正交幅度调制还有64QAM甚至更高的如256QAM等调制方式。