004 数字调制ASK,OOK,FSK,PSK,QAM,CPFSK

2023-05-16

数字调制

数字调制,就是将数字信号的变换转化成正弦(或余弦)幅度,频率,相位的变换。

ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)

听着名字怪怪的哈,看图的话就很简单了,也称OOK(On-Off Keying),开关键控
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FSK(Amplitude Shift Keying,频移键控)

FSK就是用不同频率的正弦波表示不同的二进制数字
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PSK(Phase Shift Keying,相移键控)

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QAM(Quadrature amplitude modulation,正交幅度调制)

QAM同时使用幅度和相位进行调制,两个信号正交(相位相差90)
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CPFSK(Continuous-phase frequency-shift keying,连续相位FSK)

码元转换期间无相位突变

MSK(Minimum-shift keying,最小频移键控)

CPFSK的一种
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将输入的基带信号进行差分编码,分成码元交错一个的两路信号( a I ( t ) , a Q ( t ) a_I(t), a_Q(t) aI(t),aQ(t)),两路信号分别进行加权( c o s ( π ∗ t / 2 T ) , s i n ( π ∗ t / 2 T ) cos(\pi*t/2T), sin(\pi*t/2T) cos(πt/2T),sin(πt/2T)),调制( f c f_c fc)。
通过三角恒等式变换,上述公式可写成
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b k ( t ) = { + 1 if  a I ( t ) = = a Q ( t ) − 1 if  a I ( t ) = = − a Q ( t ) ϕ k ( t ) = { 0 if  a I ( t ) = = 1 π else  b_k(t)=\begin{cases} +1 &\text{if } a_I(t)==a_Q(t) \\ -1 &\text{if } a_I(t)==-a_Q(t) \end{cases} \phi_k(t)=\begin{cases} 0 &\text{if } a_I(t)==1 \\ \pi &\text{else } \end{cases} bk(t)={+11if aI(t)==aQ(t)if aI(t)==aQ(t)ϕk(t)={0πif aI(t)==1else 

a_I(t)a_Q(t)b_k(t) ϕ k ( t ) \phi_k(t) ϕk(t)
00+1 π \pi π
01-1 π \pi π
10-10
11+10

因此,数字信号被调制到了频率和相位上,且相位连续线性变化

GMSK(Gaussian,Minimum-shift keying,最小频移键控)

先通过高斯滤波器,然后进行MSK,拥有比MSK更窄的频谱,主瓣窄,旁瓣衰减更快
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OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用调制)

将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行低速子数据流

DPSK(Differential Phase Shift Keying,差分PSK)

PSK在传输中可能发生相位翻转,导致数据错误,DPSK用前后数据的相对相位传输数据
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https://www.tutorialspoint.com/digital_communication/digital_communication_amplitude_shift_keying.htm

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