【正文】 位，因此實現(xiàn)較簡單。 脈沖調(diào)制有兩種含義：第一種是指用調(diào)制信號控制脈沖本身的參數(shù)(幅度、寬度、相位等)，使這些參數(shù)隨調(diào)制信號變化。此時,調(diào)制信號是連續(xù)波,載波是重復(fù)的脈沖序列。第二種是指用脈沖信號控制高頻振蕩的參數(shù)。此時，調(diào)制信號是脈沖序列，載波是高頻振蕩的連續(xù)波。通常所說的脈沖調(diào)制都是指上述第一種情況。脈沖調(diào)制可分為模擬式和數(shù)字式兩類。模擬式脈沖調(diào)制是指用模擬信號對脈沖序列參數(shù)進行調(diào)制，有脈幅調(diào)制、脈寬調(diào)制、脈位調(diào)制和脈頻調(diào)制等。數(shù)字式脈沖調(diào)制是指用數(shù)字信號對脈沖序列參數(shù)進行調(diào)制，有脈碼調(diào)制和增量調(diào)制等。由于脈沖序列占空系數(shù)很小，即一個周期的絕大部分時間內(nèi)信號為0值,因而可以插入多路其他已調(diào)脈沖序列，實現(xiàn)時分多路傳輸。已調(diào)脈沖序列還可以用各種方法去調(diào)制高頻振蕩載波。常用的脈沖調(diào)制有以下幾種。脈幅調(diào)制(PAM)：用調(diào)制信號控制脈沖序列的幅度，使脈沖幅度在其平均值上下隨調(diào)制信號的瞬時值變化。這是脈沖調(diào)制中最簡單的一種。實現(xiàn)調(diào)幅波包絡(luò)與調(diào)制信號呈線性關(guān)系。若用于民用通信，一個電臺用幾十萬千瓦的功率發(fā)射，卻可以是千千萬萬的收聽者能夠用簡單的接收設(shè)備受到廣播信號，這樣，是收音機的成本降低的社會效益，是非?？捎^的。振幅調(diào)制可分為：雙邊帶振幅調(diào)制（DSB）、雙邊帶抑制載波振幅調(diào)制（DSBSC）、單邊帶調(diào)制（SSB）、正交振幅調(diào)制（QAM）、殘留邊帶調(diào)幅、正交部分響應(yīng)信號（QPR）。，在第二次世界大戰(zhàn)中期已付之實用。但后來發(fā)現(xiàn)，脈幅調(diào)制的已調(diào)波在傳輸途徑中衰減,抗干擾能力差,所以現(xiàn)在很少直接用于通信，往往只用作連續(xù)信號采樣的中間步驟。 脈寬調(diào)制 (PDM)：用調(diào)制信號控制脈沖序列中各脈沖的寬度，使每個脈沖的持續(xù)時間與該瞬時的調(diào)制信號值成比例。此時脈沖序列的幅度保持不變，被調(diào)制的是脈沖的前沿或后沿，或同時是前后兩沿，使脈沖持續(xù)時間發(fā)生變化。脈寬調(diào)制也是20世紀(jì)30年代里夫發(fā)明的。但在無線電通信中一般不用脈寬調(diào)制，因為此時發(fā)射機的平均功率要不斷地變化。 脈位調(diào)制(PPM)：用調(diào)制信號控制脈沖序列中各脈沖的相對位置（即相位），使各脈沖的相對位置隨調(diào)制信號變化。此時脈沖序列中脈沖的幅度和寬度均保持不變。脈位調(diào)制在第二次世界大戰(zhàn)中期已付之實用。脈位調(diào)制的傳輸性能較好，常用于視距微波中繼通信系統(tǒng)。 脈頻調(diào)制(PFM)：用調(diào)制信號控制脈沖的重復(fù)頻率，即單位時間內(nèi)脈沖的個數(shù)，使脈沖的重復(fù)頻率隨調(diào)制信號變化。此時脈沖序列中脈沖的幅度和寬度均保持不變。數(shù)字調(diào)頻信號一般有兩種產(chǎn)生方法：一種是頻率轉(zhuǎn)換法，產(chǎn)生相位離散的調(diào)頻信號：另一種是直接調(diào)頻法，產(chǎn)生相位連續(xù)的調(diào)頻信號。實際中，較常用到的是頻率轉(zhuǎn)換法。數(shù)字信號的解調(diào)一般也有兩種方法，即相干法和非相干法。從最佳接收的觀點出發(fā)，相干解調(diào)具有最佳抗干擾性能。然而，相干解調(diào)要求接收機恢復(fù)出來具有準(zhǔn)確頻率和相位的參考震蕩，這在調(diào)頻系統(tǒng)中是比較困難的。為了解決這個問題，經(jīng)常要增加設(shè)備的復(fù)雜性。所以數(shù)字調(diào)頻系統(tǒng)采用非相干解調(diào)的方法比較多。頻率調(diào)制分為：頻移鍵控（FSK）、連續(xù)相位頻移鍵控CFFSK）、最小頻移鍵控（MSK）。主要用于儀表測量等方面，很少直接用于無線電通信。 脈碼調(diào)制(PCM)：，后來把這種方法稱為脈碼調(diào)制。但脈碼調(diào)制到20世紀(jì)50年代才開始實用化。脈碼調(diào)制有三個過程：采樣、量化和編碼。即先對信號進行采樣，并對采樣值進行量化（整量化），再對經(jīng)過采樣和量化后的信號幅度進行編碼，因此脈碼調(diào)制的本質(zhì)不是調(diào)制，而是數(shù)字編碼，所以能充分保證傳輸質(zhì)量。由編碼得到的數(shù)字信號可根據(jù)需要再對高頻振蕩載波進行調(diào)制。脈碼調(diào)制不是用改變脈沖序列的參數(shù)來傳輸信息，而是用參數(shù)固定的脈沖的不同組合來傳遞信息，因此抗干擾能力強，失真很小，是現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展方向。 增量調(diào)制。增量調(diào)制是一種特殊的脈碼調(diào)制，它不是對信號本身進行采樣、量化和編碼，而是對信號相隔一定重復(fù)周期的瞬時值的增量進行采樣、量化和編碼。現(xiàn)在已有多種增量調(diào)制方法，其中最簡單的一種，是在每一采樣瞬間當(dāng)增量值超過某一規(guī)定值時發(fā)正脈沖，小于規(guī)定值時發(fā)負脈沖。這樣每個碼組只有一個脈沖，故為二進制一位編碼，每個碼組不是表示信號的幅度，而是表示幅度的增量。這種增量調(diào)制信號的解調(diào)也很簡單，只要將收到的脈沖序列進行積分和濾波即可復(fù)原，因此編碼和解碼設(shè)備都比較簡單。 數(shù)字調(diào)制技術(shù)在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用 ADSL技術(shù)及其在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用優(yōu)勢ADSL技術(shù)是一種調(diào)制技術(shù)，在雙絞銅線的兩端分別接入ADSL調(diào)制解調(diào)器，即可利用其高頻寬帶特性傳送高速數(shù)據(jù)。本文全面闡述了實現(xiàn)用戶線高速化的ADSL技術(shù)及其應(yīng)用。雖然從理論上說ADSL系統(tǒng)中ADSL信號(數(shù)據(jù)信號)和話音信號占用不同頻帶傳輸，但由于電話設(shè)備的非線性響應(yīng)，高頻段的ADSL信號會干擾電話業(yè)務(wù)。同樣，電話信號也會干擾ADSL信號。所以，ADSL系統(tǒng)必須在用戶端安裝防止數(shù)據(jù)信號和電話信號互相干擾的分離器(Splitter)，而且安裝工作必須由專門的技術(shù)人員完成。這極大地影響了ADSL技術(shù)的普及。1997年，不少DSL制造廠商認識到可以通過降低速率以減少硬件的復(fù)雜程度，從而可以使用與撥號Modem相同的數(shù)字處理芯片(DSP)來實現(xiàn)DSL Modem，大大降低成本，同時用戶可以自行安裝DSL設(shè)備，如安裝撥號 Modem一樣方便。這就產(chǎn)生了一種新的標(biāo)準(zhǔn)——(或稱UADSL)，它是一種簡單的、無POTS分離器的ADSL版本、廉價、方便。，分別適用于不同的領(lǐng)域。DMT是全速率的ADSDL標(biāo)準(zhǔn)，支持8Mbps/，下行/上行速率為 ，但用戶可以像使用普通Modem一樣自己安裝。應(yīng)當(dāng)指出。相反。，就會轉(zhuǎn)而使用較為復(fù)雜的高速ADSL技ADSL的優(yōu)勢：(1) Gbit/s和10 Gbit/s的超高速光纖，但連接用戶和交換局的用戶線絕大多數(shù)仍是電話用的雙絞線，以現(xiàn)有的調(diào)制技術(shù)不能滿足用戶高速接入的需求。導(dǎo)入ADSL技術(shù)后，即可在雙絞線上傳送高達數(shù)Mbit/s的數(shù)字信號，如配置了分離音頻頻帶和高頻帶的分離器，則可同時提供電話和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。(2)基于光纖同軸電纜混合網(wǎng)(HFC)的Cable Modem作為接入線路高速化的計劃受阻。雖然采用CableModem能夠使CATV用戶線路提供數(shù)Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，但因多個用戶共享帶寬和安全等因素使能夠利用此項業(yè)務(wù)的用戶受到很大限制；實驗和調(diào)查表明，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施上，能夠利用Cable Modem的用戶僅約占15%左右，如果對現(xiàn)有的設(shè)施進行雙向改造。投資巨大。(3)減輕電話網(wǎng)的負荷是導(dǎo)入ADSL的第三個原因。有相當(dāng)多的地區(qū)其市內(nèi)電話采取定額月租計費，因此不少撥號用戶24小時一直與Internet相連，占用ISP服務(wù)器端口，使用戶交換機過負荷運行。采用ADSL技術(shù)則可通過分離器將話音和數(shù)據(jù)分別送入電話交換機和Internet，從而抑制了Internet的業(yè)務(wù)量流入電話網(wǎng)。第四章 PSK通信系統(tǒng)原理 數(shù)字相位調(diào)制（PSK）基本原理調(diào)制即是用基帶數(shù)字信號去控制某一較高頻率的正弦或脈沖載波，使已調(diào)信號能通過帶限信道傳輸。已調(diào)信號通過信道傳輸?shù)浇邮斩耍诮邮斩送ㄟ^解調(diào)器把頻帶數(shù)字信號還原成基帶數(shù)字信號，這種數(shù)字信號的反變換稱為數(shù)字解調(diào)。通常，我們把數(shù)字調(diào)制與解調(diào)合起來稱為數(shù)字調(diào)制，把包括調(diào)制和解調(diào)過程的傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字信號的頻帶傳輸系統(tǒng)。數(shù)字相位調(diào)制(PSK)是角度調(diào)制、恒定幅度數(shù)字調(diào)制的一種方式，通過改變發(fā)送波的相位來實現(xiàn)，除了其輸入信號是數(shù)字信號以及輸出的相位受限制以外，PSK與傳統(tǒng)的相位調(diào)制相似．對于經(jīng)過M=2相相位調(diào)制的數(shù)字信號來說，載波信號的相位一般有φ=(m=0,1,…,M1) （41）調(diào)制信號可用42式表示S(t)=Ag(t)cos(ωt+φ),(0≤t≤T,m=0,1,…, M1)=g(t)cosφcosωtg(t)sinφsinωt （42）其中： A是信號振幅；g(t)為發(fā)射端的濾波脈沖(一般為矩形脈沖)，決定發(fā)送信號的頻譜特征；T為信號持續(xù)時間；E 為每一個發(fā)送符號的能量(A= )；ω為載波的角頻率PSK的主要優(yōu)點信號的包絡(luò)恒定以及有良好的抗噪聲性能。PSK有兩種不同的形式：相干相移鍵控(PSK)和差分相移鍵控(DPSK)。相干相移鍵控信號必須采用相干解調(diào),差分相移鍵控可以采用相干解調(diào),也可以用差分相干解調(diào)。 4PSK調(diào)制解調(diào)基本原理四相相移鍵控(4PSK)是在數(shù)字蜂窩移動通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字電視中廣泛應(yīng)用的一種線性數(shù)字調(diào)治技術(shù)，在本節(jié)將對此技術(shù)的發(fā)展概況做簡單的介紹。在BPSK調(diào)制技術(shù)趨于發(fā)展成熟并已經(jīng)不能滿足大容量數(shù)字信息的傳輸時，QPSK調(diào)制技術(shù)片應(yīng)運而生了。QPSK調(diào)制信號是抑制載波的信號，無法用常規(guī)的鎖相環(huán)或窄帶濾波器直接提取參考載波，但它又不同于一些連續(xù)相位調(diào)制信號，其載波相位變化只能取有限的幾個離散值，可以通過非線性處理，消除信號中的調(diào)制信息，產(chǎn)生與原載波相位有一定關(guān)系的分量，然后再提純該信號，恢復(fù)已被抑制的載波信號，進而完成信號的相干解調(diào)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以大致分為線性的和非線性的。在線性調(diào)制技術(shù)中，傳輸信號的幅度隨調(diào)制數(shù)字信號的變化而線性變化。線性調(diào)制技術(shù)帶寬利用率高，所以非常適用于在有限頻帶內(nèi)要求容納越來越多用戶的無線通信系統(tǒng)。線性調(diào)制方案有很好的頻譜效率但傳輸中必須使用功率效率低的RF放大器。用功率效率高的非線性放大器會導(dǎo)致已濾除的邊瓣再生，造成嚴(yán)重的相鄰信道干擾，使線性調(diào)制得到的頻譜效率全部丟失。然而，已經(jīng)有好的方法克服這些困難。最普遍的線性調(diào)制技術(shù)包括QPSK、OQPSK、。四相相位鍵控(QPSK)也稱之為正交PSK．其調(diào)制及解調(diào)原理如圖41所示。比特分離器201平衡調(diào)制器BPFBPF參考載波震蕩器90度相移平衡調(diào)制器線性疊加BPF二進制信號輸入 QPSK輸出 圖41 QPSK調(diào)制原理如果輸入的二進制信息碼流(假設(shè)+1V為邏輯1，1V為邏輯0)串行進入比特分離器，產(chǎn)生2個碼流以并行方式輸出，分別被送入I(正交支路)通道及Q(同相支路)通道，又各自經(jīng)過一個平衡調(diào)制器，與一個和參考振蕩器同頻的正交的載波(sinωt和cosωt)調(diào)制形成了四相相移鍵控信號即得到平衡調(diào)制器的輸出信號后，經(jīng)過一個帶通濾波器，然后再進行信號疊加，可以得到已經(jīng)調(diào)制的QPSK信號．QPSK的4種(I ，Q)組合為4種[0 0]，[0 1]，[1 0]和[1 1])輸出相位有相等的幅度，而且2個相鄰的相位相差值為90，但是輸出相位并不滿足前面的公式41。信號相位移可以偏移45和45。接受端仍可以得到正確的解碼。實際中數(shù)字輸入電壓必須比峰值載波電壓高出很多，以確保平衡調(diào)制器的正常工作。 8PSK調(diào)制解調(diào)基本原理 8PSK的定義8PSK (8 Phase Shift Keying 8移相鍵控) 是一種相位調(diào)制算法。相位調(diào)制（調(diào)相）是頻率調(diào)制（調(diào)頻）的一種演變，載波的相位被調(diào)整用于把數(shù)字信息的比特編碼到每一詞相位改變（相移）。8PSK中的PSK表示使用移相鍵控方式，移相鍵控是調(diào)相的一種形式，用于表達一系列離散的狀態(tài)，8PSK對應(yīng)8種狀態(tài)的PSK。因為8PSK擁有8種狀態(tài)，所以8PSK每個符號(symbol)可以編碼3個比特(bits)。8PSK抗鏈路惡化的能力（抗噪能力）不如QPSK，但提供了更高的數(shù)據(jù)吞吐容量。8PSK的特點有以下幾個方面：(1) 傳輸效率高。碼元速率相同時，信息速率比二進制高。(2) 抗衰落能力差。8PSK信號只宜在恒參信道(如有線信道)中使用。(3) 在接收機輸入平均信噪比相等的情況下，8PSK系統(tǒng)的誤碼率比2PSK系統(tǒng)要高。 8psk的調(diào)制解調(diào)原理在八相調(diào)相中，把載波相位的一個周期02π等分成8種相位，已調(diào)波相鄰相位之差為2π/8=π/4。二進制信碼的三比碼組成一個八進制碼元，并與一個已調(diào)波的相位對應(yīng)。所以在調(diào)制時必須將二進制的基帶串行碼流經(jīng)過串/并變換，變?yōu)槿忍卮a元，然后進行調(diào)相。三比特碼元的組合不同，對應(yīng)的已調(diào)波的相位就不同。8PSK信號可用正交調(diào)制法產(chǎn)生，輸入的二進制信息序列經(jīng)串/并變換后，分為三路并行序列BAC，每一組并行的BAC稱為三比特碼元。每路的碼元速率是輸入數(shù)據(jù)速率的1/3。A和C送入同相支路的2/4電平變換器，輸出的電平幅度值為ak；B和C送入正交支路的2/4電平變換器，輸出的電平幅度值為bk。將ak和bk這兩個幅度不同而相互正交的矢量合成后就能得到8PSK信號，如圖42所示。串/并變換2/4電平變換2/4電平變換倒相移相π/2∑二進制信息序列ACBQ（t）I(t)cosω0tsinω0takbk8PSK串/并轉(zhuǎn)換∑圖42 正交調(diào)制法產(chǎn)生8PSK信號方框圖在圖42中，A用于決定同相支路信號的極性（A為“1”碼時，ak為正；A為“0”碼時，ak為負）。B用于決定正交支路信號的極性（B為“1”碼時，bk為正；B為“0”碼時，bk為負）。C則用于確定同相支路和正交支路信號的幅度（C為“1”碼時，|ak||bk|；C為“0”碼時，|ak||bk|）。 MPSK的調(diào)制原理多進制數(shù)字相位調(diào)制又稱多相制，是二相制的推廣。它是利用載波的多種不同相位狀態(tài)來表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。在M進制的相移鍵控信號，用M個相位不同的載波分別代表M個不同的符號。如果載波有2n個相位，它可以代表n位二進制碼元的的不同組合的碼組。與二進制數(shù)字相位調(diào)制相同，多進制數(shù)字相位調(diào)制也有絕對相位調(diào)制（MPSK）和相對相位調(diào)制（MDPSK）兩種。MPSK推導(dǎo)原理見附錄。 多相相移鍵控(MPSK)的發(fā)展也比較快,其中,四相相移鍵控或八相相移鍵控是最常見的多相相移鍵控,以為多于八相的相移鍵控抗干擾性能較差,所以并不可取。第五章 基于MATLAB/Simulink的8PSK通信系統(tǒng)仿真 8PS