计算机网络之物理层－频带传输

1. 频带传输基本概念

基带信号， 具有低通特性， 可以用在低通特性的信道（有线信道）中进行传输。无线信道， 是带通特性， 因此只能利用基带信号去调制与对应信道传输特性相匹配的载波信号。

数字调制： 利用数字基带信号控制载波信号的特征参量， 使载波信号的这些参量的变化反映数字基带信号的信息， 进而将数字基带信号变换为数字通带信号的过程。

数字解调： 在接收数据端需要将调制到载波信号中的数字基带信号卸载下来， 还原为数字基带信号的过程。

数字频带传输系统： 实现调制、 传输与解调的传输系统。

1.1. 数字调制系统基本结构；

1.2. 余弦函数： f(x)=cosx；

1.3. 数字调制的基本方法；

利用数字基带信号控制载波信号的某个（或某些）参数的变化。（ 利用0或1控制载波的幅值、 频率或相位）。

1. 幅移键控(ASK)： 调制载波的幅值；

2. 频移键控(FSK)： 调制载波的频率；

3. 相移键控(PSK)： 调制载波的相位；

2. 频带传输中三种调制方式

2.1. 二进制数字调制： 数字通信系统频带传输的基本方式；

1. 二进制幅移键控（2ASK）；

利用二进制基带信号控制载波信号的幅值变化。

基带编码信息为0时： 调制后为一段幅值为0的载波信号。

基带编码信息为1时： 调制后为一段幅值为A的载波信号。

2. 二进制频移键控（2FSK）；

利用二进制基带信号控制载波信号的频率变化。

基带编码信息为0时： 调制后为一段频率为f1的载波信号。

基带编码信息为1时： 调制后为一段频率为f2的载波信号。

3. 二进制相移键控（2PSK）；

利用二进制基带信号控制载波信号的相位变化。

基带编码信息为0时： 调制后为一段相位为φ1的载波信号。

基带编码信息为1时： 调制后为一段相位为φ2的载波信号。

 波形放大示意图：

4. 二进制差分相移键控（2DPSK）；

利用相邻两个码元载波间的相对相位变化表示数字基带信号的数字信息。

波形放大示意图：

根据以上描述总结如下：

 波形图汇总：

二进制数字调制性能：

1. 频带利用率： 频移键控最低；

2. 误码率： 相移键控误码率最低； 幅移键控误码率最高；

3. 敏感性： 幅移键控对信道特性最敏感；

2.2. 多进制数字调制；

计算公式： 

计算示例： 

2.3. 正交幅值调制；

正交幅值调制QAM（幅值相位联合键控（APK）)

基本思想是： 二维调制技术， 对载波信号的幅值和相位同时进行调制的联合调制技术。

优点： 频带利用率高； 抗噪声能力强； 调制解调系统简单。

最后

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