调制技术方法
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发布时间：2024-09-15 03:18
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时间：2天前
调制技术方法在数字信号传输中扮演着至关重要的角色，特别是当信号需要在有限带宽的高频信道中传输时。为了适应这一需求，调制技术应运而生。调制方式主要有三种基本类型：幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。这三种调制方式分别通过载波的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，分别对应于模拟线性调制和角度调制的特殊情况。理论上，数字调制与模拟调制并无本质区别，它们均属于正弦波调制。然而，数字调制的对象是数字信号，而模拟调制的对象则是连续型信号。
在数字通信中，ASK、FSK和PSK三种调制方式因其特性而在不同的应用中发挥着重要作用。从频带利用率和抗噪声性能（或功率利用率）的角度来看，PSK系统通常表现出最佳性能。因此，PSK系统在中高速数据传输中得到了广泛应用。其中，QPSK四相相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying）是PSK技术的一种特殊形式，它使用载波的四种不同相位差来表示输入的数字信息，是一种四进制移相键控。QPSK技术通过将二进制数据序列每两个比特分为一组，根据这四种载波相位来编码信息，解调器通过星座图判断接收到的载波信号的相位来确定发送端的信息比特。
数字调制的特性可以通过“星座图”直观地描述。星座图展示了调制技术的两个基本参数：信号分布和调制数字比特之间的映射关系。星座图通过定义调制技术中星座点与传输比特之间的对应关系（即映射）来描述调制技术的特性，从而完全定义了一种调制技术。
在实现QPSK时，首先将输入的串行二进制信息序列进行串-并变换，生成m=log2M个并行调制技术数据流，每一路的数据率是R/m，其中R是串行输入码的数据率。然后，通过I/Q信号发生器将每个m比特的字节转换为一对（pn，qn）数字，分成两路速率减半的序列。接着，通过电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t）和Q(t），并对coswct和sinwct进行调制，最后相加以得到QPSK信号。
为了提高频带利用率并减少对相邻波道的干扰，QPSK基础上发展出了OQPSK（交错正交相移键控）。OQPSK通过在时间上错开同相和正交两支路的码流周期，避免了QPSK中180°相位跳变带来的包络起伏问题。这种设计使得OQPSK信号相位只能跳变0°、±90°，不会出现180°的相位跳变，从而减少了频谱扩展，提高了传输性能。OQPSK信号的特性使其成为了一种恒包络数字调制技术，具有包络恒定、旁瓣小甚至无旁瓣等优点，从而在实际应用中表现出更佳的性能。
扩展资料
调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。它将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。数字调制的优点是抗干扰能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输。它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。
