通信原理几种调制方式

IQ调制：I是in-phase 同向，Q是quadrature 正交

IQ信号是输入到正交调制器的信号，一般表示为 a+jb 。

调制过程：I路输入数据a与coswt相乘，Q路数据与-sinw0t相乘，然后叠加得到调制信号s(t)=acosw0t-bsinw0t，如下图所示：

IQ调制也可用乘以复数乘法实现，IQ信号a+jb乘e^jw0t，取结果的实部得s(t)=acosw0t-bsinw0t，如下图所示：

用旋转向量理解IQ调制：

旋转向量为两个复数相乘：ck*e^jkw0t。在复平面上，复数ck表示向量的初始位置；e^jkw0t为初始位置在实轴上，模为1，旋转角速度为kw0的旋转向量（k为正，逆时针转，k为负，顺时针转）；最后得到的旋转向量为以向量ck确定的初始位置，模为|ck|，旋转角速度为kw0的旋转向量。

a+jb代表的向量，乘旋转向量e^jw0t后代表的向量分别如图所示：

代表a路b路数据的红色向量在调制过程中时钟保持正交（IQ调制的两个载波保持正交），所以IQ调制叫正交调制。

另外，虽然IQ调制中把相关信号用复数形式表示，但调制过程中的信号a，b，cosw0t，sinw0t，s(t)均为实信号。

IQ解调：

将接收到的解调信号也分为两路，一路乘cosw0t再积分得到I路数据a，另一路乘-sinw0t再积分得到Q路数据b，如下图所示：

用复数运算实现IQ解调：将接收到的解调信号与e^-jw0t相乘，再积分，得到a+jb，如下图所示：

用旋转向量理解IQ解调：

IQ调制信号：

即s(t)由两个旋转角速度数值相同方向相反的旋转向量合成。

将s(t)与一个初始位置在实轴上，顺时针旋转，角速度为w0，模为1的旋转向量即e^-jw0t相乘，即可得到一个不旋转的向量(a/2+jb/2)和一个顺时针旋转的角速度为2w0的旋转向量：

通过积分或低通滤波器将不旋转的向量取出，再乘以2，就得到(a+jb)。

假设a=1，b=-1，在0时刻时，所在位置如下左图所示，乘以e^-jw0t后如下右图所示：

将得到的不旋转的向量（1/2-j/2）取出，乘2，就得到了a和b，完成解调。

OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交频分复用

利用三角函数的正交性：

发送端OFDM调制信号

在接收端，将接收到的s(t)乘以cosmw0t，进行积分即可得到am，乘以-sinnw0t，进行积分即可得到bm。

CDMA：Code Division Multiple Access 码分多址

与正交调制所用的三角函数具有正交性，有一些码（矩形脉冲串）也具有正交性，如CDMA所使用的walsh码，以最简单的4阶walsh码为例：

不同的wlash码相乘，再在一个周期T内进行积分，结果为0；

相同的wlash码相乘，再在一个周期T内进行积分，结果为T。

验算如下图：

PSK：Phase Shift Keying 相移键控

BPSK：Binary PSK 二相相移键控

QPSK：Quadrature PSK 正交相移键控

8PSK

MPSK：multiple phase shift keying 多进制数字相位调制

MQAM：Multiple Quadrature Amplitude Modulation 多进制正交幅度调制

根据输入，通过按键控制输出哪个信号，例如输入0时输出cosw0t，相位为0，输入1时输出cos(w0t+pi)，相位为pi。这是BPSK最初含义。

BPSK：用2个相位分别表示0，1；

QPSK：用4个相位分别表示00，01，11，10；

8PSK：用8个相位分别表示000，001，011，010，110，111，101，100；

用IQ调制实现QPSK调制：

在IQ调制器输入端分别输入(+1,+1)，(-1,+1)，(-1,-1)，(+1,-1)，如下图：

s(t) = I*coswt - Q*sinwt = Acos(wt+ $\theta$ )，

将输入数据每两个比特作为一组：s1s0，再根据上面的映射关系转换为对应的IQ信号，最终对应一个输出信号的相位。

星座图：

QPSK调制的星座图可用映射关系表示：

也可用复数运算解释：

根据利用复数运算来实现IQ调制解调的方式，对于QPSK来说，a，b的取值+1/ $\sqrt{}$ 2，-1/ $\sqrt{}$ 2，a+jb只有四种取值，将它们画到IQ平面上就是QPSK调制的星象图。

映射关系能改变顺序吗，如00 01 11 10改为00 01 10 11？不能，为了降低误码率。

用IQ调制实现8PSK：

星象图如下：

用IQ调制实现BPSK：

令正交调制器的一路数据为0，如下图所示：

用旋转向量理解BPSK调制：

当输入为1时，s(t) = cosw0t，为e^jw0t的实部，如下左图中旋转向量在实轴的投影：

当输入为0时，s(t) = -cosw0t = cos(w0t + pi)，为e^j(w0t+pi)，为e^j(w0t+pi)的实部，如下右图中旋转向量在实轴的投影：

用旋转向量理解BPSK解调：

如用旋转向量理解正交调制一样，当输入为1，

乘一个顺时针旋转，旋转速度为w0，模值为1的旋转向量e^-jw0t，再乘2，得到一个在实轴上不旋转的向量和一个顺时针旋转，旋转速度为2w0，模值为1的旋转向量e^-j2w0t，s(t)如下左图所示，乘e^-jw0t后如下右图所示。通过积分或低通滤波器取出不旋转的向量即解调出+1，可得知发送段的输入信号为1。

当输入为0，

乘一个顺时针旋转，旋转速度为w0，模值为1的旋转向量e^-jw0t，再乘2，得到一个在实轴上不旋转的向量和一个顺时针旋转，旋转速度为2w0，模值为1的旋转向量e^-j2w0t，

s(t)如下左图所示，乘e^-jw0t后如下右图所示。通过积分或低通滤波器取出不旋转的向量即解调出+1，可得知发送段的输入信号为1。

当输入为1，

s(t)乘e^-jw0t后如下图所示。通过积分或低通滤波器取出不旋转的向量即解调出-1，可得知发送段的输入信号为0。

用复数运算实现BPSK调制和解调：

令用复数运算实现IQ调制的输入信号a+jb的b为0，就可实现：

注：此处省略了0对应+1，1对应-1的映射过程，a为+1或-1。

用实数运算实现BPSK调制和解调：

这两种方法上的积分都可换成低通滤波器。

通信原理几种调制方式相关推荐

双向数据绑定原理(三种实现方式)
<!DOCTYPE html> <html><head><meta charset="UTF-8"><title>双向数 ...
android 多线程间通信,android实现线程间通信的四种常见方式
1,通过Handler机制主线程中定义Handler,子线程发消息,通知Handler完成UI更新,Handler对象必须定义在主线程中,如果是多个类直接互相调用,就不是很方便,需要传递conten ...
线程间通信的几种实现方式
线程间通信的几种实现方式首先,要短信线程间通信的模型有两种:共享内存和消息传递,以下方式都是基本这两种模型来实现的.我们来基本一道面试常见的题目来分析: 题目:有两个线程A.B,A线程向一个集合里面 ...
七电平级联H桥移幅调制和移相调制两种调制方式的仿真加报告。完美的实现七电平的输出
七电平级联H桥移幅调制和移相调制两种调制方式的仿真加报告. 完美的实现七电平的输出. 串联H桥多电平逆变器是中压大功率传动系统中应用最为广泛的逆变器拓扑结构之一. 它是由多个单相H桥逆变器组成的,把每 ...
通信原理笔记—脉冲编码调制(PCM)
目录脉冲编码调制(PCM): PCM概念: A.μ律的PCM编码: A律对数压缩特性的十三折线法近似: A律正输入值编码表: A.μ率的PCM编码方法: A 率的PCM译码方法: 脉冲编码调制(PC ...
通信原理笔记—2DPSK调制解调系统
目录 2DPSK调制解调系统: 2DPSK信号的产生: 2DPSK的调制框图: DPSK信号的平均功率谱密度: 2DPSK信号的功率谱特性: 编辑DPSK信号的解调: 差分PSK信号检测: 2DPS ...
Android线程间通信的几种实现方式
1. 通过Handler机制: private void one() {handler=new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message ...
通信原理 | 实验一调制信号MATLAB实现
1.产生一个低频cos信号 5Hz(+直流量) 产生一个高频cos信号50Hz 二者相乘显示波形,比较有无直流量时,已调信号波形的差别 2.参照中文作业5-2,设置:fc=6fm,观察波形和频谱图 ...
android线程间通信的四种实现方式
1,通过Handler机制. private void one() {handler=new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message ...
matlab不同调制方式下性能比较,用不同调制方式实现跳/扩频混合通信的抗干扰性能...
论文写作指导:请加QQ229366758 摘要:介绍了BPSK,QPSK,16PSK,FSK,MSK及GMSK 6种数字调制方式的特点,采用Matlab中的Simulink建立了各种调制方式实现DS/ ...

通信原理几种调制方式

通信原理几种调制方式相关推荐

最新文章

热门文章