7多進制數字調制多進制調制信號是指狀態數目M大于2的已調信號，又稱為多元調制信號，通常取M為2的冪次（M＝2n）。在二進制載波數字調制中，基帶數字信號只有兩種狀態，所以一個碼元只攜帶一個比特信息，在多進制系統中，一位多進制符號代表若干位二進制符號，所以，一個碼元攜帶的比特數大于1。當攜帶信息的參數分別為載波的幅度、頻率或相位時，數字調制信號為M進制幅度調制（MASK）、M進制頻率調制（MFSK）或M進制相位調制（MPSK）。多進制數字調制系統具有以下特點：（1）在相同的傳碼率條件下，多進制數字系統的信息速率高于二進制系統。（2）在相同的信息率條件下，多進制的傳碼率比二進制低，可減小信道帶寬，并且使多進制信號碼元的持續時間要比二進制的寬。碼元寬度的增加可增加碼元能量，有利于提高通信系統的可靠性。7多進制數字調制多進制調制信號是指狀態數目M大于2的已調7.1MASK幅度調制【例題】對數字序列01111000010010110001進行4ASK調制。解n＝log24＝2，故首先將序列中每2位一組變換為四電平信號，即用4組二進制碼對4種電平編碼。若我們用00表示0，01表示1，10表示2，11表示3。（編碼方式不唯一），則原序列變為四電平序列：1320102301，對載波調制后，可得4ASK波形如下圖所示。7.1MASK幅度調制【例題】對數字序列011110007.1MASK幅度調制7.1MASK幅度調制可見MASK信號可看作多個2ASK信號的疊加7.1MASK幅度調制經MASK調制后的信號帶寬仍然是原始基帶信號帶寬的2倍?？梢奙ASK信號可看作多個2ASK信號的疊加7.1MASK7.1MASK幅度調制MASK的調制和解調調制方法與2ASK相同，但是首先要將數字基帶信號由二進制變為M進制，用它對載波信號進行調制就可以得到MASK信號。MASK信號可以看作是M個2ASK信號的疊加，因此，MASK信號的解調原理與2ASK的解調原理相同，包括相干解調和包絡解調。對MASK信號，其信息速率與碼元速率之間有如下關系：與2ASK相比，在相同的碼元速率下，MASK的信息速率是2ASK的log2M倍，或者說在相同的信息速率下，MASK所要求的帶寬僅是2ASK的1/log2M。但其抗干擾性不如2ASK。7.1MASK幅度調制MASK的調制和解調7.1MASK幅度調制[例題]求傳碼率為1000波特的16進制ASK系統的信息傳輸速率；若采用2進制ASK，傳碼率不變，信息速率又是多少？7.1MASK幅度調制[例題]求傳碼率為1000波特的16在MFSK中，載波頻率有M種，分別為f1,f2,…,fM這些載波頻率分別對應著M進制中的M種狀態.MFSK系統中每個碼元攜帶的信息為log2M比特，比2FSK系統的每個碼元攜帶１比特信息要高。但是抗干擾性不如2FSK。7.2MFSK頻率調制在MFSK中，載波頻率有M種，分別為f1,f2,…,fM這些以4FSK為例t4FSK302130要注意在實際中4個載波頻率都遠遠高于碼元速率7.2MFSK頻率調制以4FSK為例t4FSK302130要注意在實際中4個載波頻多進制數字相位調制是利用多個不同相位的正弦載波信號來表示M進制中的M種狀態。也分為多進制絕對移相(MPSK)和多進制相對移相(MDPSK)例如4PSK信號使用4種不同的相位信號，也就是說要有4個相位與四進制的4個狀態相對應，這4個相位可以是0、π/2、π、-π/2，也可以是-π/4、π/4

、3π/4、-3π/4等7.3MPSK相位調制多進制數字相位調制是利用多個不同相位的正弦載波信號來表示M進4PSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100參考載波tt2進制數據與載波相位差00010π/211π01-π/24PSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據4PSK（π/4系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100參考載波t2進制數據與載波相位差00-3π/410-π/411π/4013π/4t4PSK（π/4系統）的波形2302014進制數據2進制數據4DPSK（π/2系統）的波形4DPSK的原理與2DPSK類似，根據要發的數據，在前一個碼元的波形基礎上進行相位移動而不是與載波比較這時候相位關系表格中的相位意義是本碼元相位與上一個碼元相位之差4DPSK（π/2系統）的波形4DPSK的原理與2DPSK類2302014進制數據2進制數據101100100100t2進制數據與前1碼元相位差00010π/211π01-π/2初始相位4DPSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100t2星座圖數字調制用“星座圖”來描述，星座圖中定義了一種調制技術的兩個基本參數：（1）信號分布；（2）與調制數字比特之間的映射關系。星座圖中規定了星座點與傳輸比特間的對應關系，這種關系稱為“映射”，一種調制技術的特性可由信號分布和映射完全定義，即可由星座圖來完全定義。星座圖數字調制用“星座圖”來描述，星座圖中定義了一種調制技術星座圖參考相位（在這里可以認為是載波相位）發“1”時與載波同相發“0”時與載波反相原點可以看出，如果確定了原點和參考方向，這些矢量可以分別用1個星座點來表示10星座圖參考相位（在這里可以認為是載波相位）發“1”時與載波同星座圖同理，對2PSK進行推廣，當采用4PSK時我們可以令發“00”時，使產生波形與載波同相（相位差=0）發“11”時，使產生波形與載波反相（相位差=π）發“10”時，使產生波形與載波相位差=π/2發“01”時，使產生波形與載波相位差=-π/2參考相位00111001星座圖同理，對2PSK進行推廣，當采用4PSK時參考相位00如果令發“11”時，使產生波形與載波相位差=π/4發“10”時，使產生波形與載波相位差=-π/4發“01”時，使產生波形與載波相位差=3π/4發“00”時，使產生波形與載波相位差=-3π/4參考相位11100100星座圖如果令參考相位11100100星座圖7.3MPSK相位調制在同樣的碼元速率下，4PSK的傳信率是2PSK的二倍，但是由于4PSK相鄰狀態之間的相位差（π/2）要比2PSK的相位差（π）小，解調時出現錯誤判決的可能性就要大，同樣，8PSK的傳信率更高，但誤碼率也會更大；不難發現，接收端對這些信號相鄰狀態的分辯能力與它們的矢量端點之間的間隔有關，間隔越大，越容易分辯，也就是越不易受干擾的影響。7.3MPSK相位調制在同樣的碼元速率下，4PSK的傳信率7.3MPSK相位調制PSK只是從相位上將信號的各種狀態區分開來，它們的幅度相同的。而ASK只是從幅度上將信號的各種狀態區分開來，它們的相位是相同的。如果既從相位上、同時又從幅度上使信號相鄰狀態有區別，那么在相同的進制數下，可以得到較大的噪聲容差，也就可以得到較小的誤碼率。7.3MPSK相位調制PSK只是從相位上將信號的各種狀態區8現代數字調制技術正交幅度調制(QAM)應用于ADSLModem、CableModem（電纜調制解調器）QAM實質就是通過基帶信號控制載波的振幅和相位，從而在碼元速率固定的情況下提高信息傳輸速率。8現代數字調制技術正交幅度調制(QAM)

QAM是用兩路獨立的基帶信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調制，實現兩路并行傳輸。設m1(t)和m2(t)是兩個獨立的雙極性不歸零矩形脈沖序列，coswct和sinwct是正交的同頻載波，則生成的正交幅度調制信號為：上式中的m1(t)和m2(t)是雙極性序列，分別和載波相乘后得到和，處理過程如下圖所示8現代數字調制技術

QAM是用兩路獨立的基帶信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑相乘器m1(t)m2(t)碼變換載波發生器－π/2碼變換cos(w0t)sin(w0t)相乘器110100104QAM

在上述的QAM系統中，基帶信號是二進制信號，所以圖中的矢量有4個相位，調制后的信號稱為二進制QAM（4QAM）信號。8現代數字調制技術調制相乘器m1(t)m2(t)碼變換載波發生器－π/2碼變換co8現代數字調制技術m1’(t)m2’(t)相乘器載波發生器－π/2碼變換cos(wct)sin(wct)解調相乘器低通濾波器低通濾波器采樣判決采樣判決定時采樣碼變換過濾掉8現代數字調制技術m1’(t)m2’(t)相乘器載波發生器8現代數字調制技術m1’(t)m2’(t)相乘器載波發生器－π/2碼變換cos(wct)sin(wct)解調相乘器低通濾波器低通濾波器采樣判決采樣判決定時采樣碼變換過濾掉8現代數字調制技術m1’(t)m2’(t)相乘器載波發生器要想得到多進制QAM信號，可先將二進制轉換成M進制信號，再進行正交調制。常見的多進制QAM信號有四進制QAM（l6QAM）、八進制QAM（64QAM）等它們對應的信號矢量端點數分別為16和64，即信號電平數M與信號矢量端點數m之間的關系為m=M24QAM中每個碼元攜帶2比特，8QAM中每個碼元攜帶3比特。其他流行的調制方式包括16QAM、64QAM和256QAM，這三種調制方式每個碼元分別攜帶4、6和8比特。8現代數字調制技術要想得到多進制QAM信號，可先將二進制轉換成M進制信號，再進7多進制數字調制多進制調制信號是指狀態數目M大于2的已調信號，又稱為多元調制信號，通常取M為2的冪次（M＝2n）。在二進制載波數字調制中，基帶數字信號只有兩種狀態，所以一個碼元只攜帶一個比特信息，在多進制系統中，一位多進制符號代表若干位二進制符號，所以，一個碼元攜帶的比特數大于1。當攜帶信息的參數分別為載波的幅度、頻率或相位時，數字調制信號為M進制幅度調制（MASK）、M進制頻率調制（MFSK）或M進制相位調制（MPSK）。多進制數字調制系統具有以下特點：（1）在相同的傳碼率條件下，多進制數字系統的信息速率高于二進制系統。（2）在相同的信息率條件下，多進制的傳碼率比二進制低，可減小信道帶寬，并且使多進制信號碼元的持續時間要比二進制的寬。碼元寬度的增加可增加碼元能量，有利于提高通信系統的可靠性。7多進制數字調制多進制調制信號是指狀態數目M大于2的已調7.1MASK幅度調制【例題】對數字序列01111000010010110001進行4ASK調制。解n＝log24＝2，故首先將序列中每2位一組變換為四電平信號，即用4組二進制碼對4種電平編碼。若我們用00表示0，01表示1，10表示2，11表示3。（編碼方式不唯一），則原序列變為四電平序列：1320102301，對載波調制后，可得4ASK波形如下圖所示。7.1MASK幅度調制【例題】對數字序列011110007.1MASK幅度調制7.1MASK幅度調制可見MASK信號可看作多個2ASK信號的疊加7.1MASK幅度調制經MASK調制后的信號帶寬仍然是原始基帶信號帶寬的2倍?？梢奙ASK信號可看作多個2ASK信號的疊加7.1MASK7.1MASK幅度調制MASK的調制和解調調制方法與2ASK相同，但是首先要將數字基帶信號由二進制變為M進制，用它對載波信號進行調制就可以得到MASK信號。MASK信號可以看作是M個2ASK信號的疊加，因此，MASK信號的解調原理與2ASK的解調原理相同，包括相干解調和包絡解調。對MASK信號，其信息速率與碼元速率之間有如下關系：與2ASK相比，在相同的碼元速率下，MASK的信息速率是2ASK的log2M倍，或者說在相同的信息速率下，MASK所要求的帶寬僅是2ASK的1/log2M。但其抗干擾性不如2ASK。7.1MASK幅度調制MASK的調制和解調7.1MASK幅度調制[例題]求傳碼率為1000波特的16進制ASK系統的信息傳輸速率；若采用2進制ASK，傳碼率不變，信息速率又是多少？7.1MASK幅度調制[例題]求傳碼率為1000波特的16在MFSK中，載波頻率有M種，分別為f1,f2,…,fM這些載波頻率分別對應著M進制中的M種狀態.MFSK系統中每個碼元攜帶的信息為log2M比特，比2FSK系統的每個碼元攜帶１比特信息要高。但是抗干擾性不如2FSK。7.2MFSK頻率調制在MFSK中，載波頻率有M種，分別為f1,f2,…,fM這些以4FSK為例t4FSK302130要注意在實際中4個載波頻率都遠遠高于碼元速率7.2MFSK頻率調制以4FSK為例t4FSK302130要注意在實際中4個載波頻多進制數字相位調制是利用多個不同相位的正弦載波信號來表示M進制中的M種狀態。也分為多進制絕對移相(MPSK)和多進制相對移相(MDPSK)例如4PSK信號使用4種不同的相位信號，也就是說要有4個相位與四進制的4個狀態相對應，這4個相位可以是0、π/2、π、-π/2，也可以是-π/4、π/4

、3π/4、-3π/4等7.3MPSK相位調制多進制數字相位調制是利用多個不同相位的正弦載波信號來表示M進4PSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100參考載波tt2進制數據與載波相位差00010π/211π01-π/24PSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據4PSK（π/4系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100參考載波t2進制數據與載波相位差00-3π/410-π/411π/4013π/4t4PSK（π/4系統）的波形2302014進制數據2進制數據4DPSK（π/2系統）的波形4DPSK的原理與2DPSK類似，根據要發的數據，在前一個碼元的波形基礎上進行相位移動而不是與載波比較這時候相位關系表格中的相位意義是本碼元相位與上一個碼元相位之差4DPSK（π/2系統）的波形4DPSK的原理與2DPSK類2302014進制數據2進制數據101100100100t2進制數據與前1碼元相位差00010π/211π01-π/2初始相位4DPSK（π/2系統）的波形2302014進制數據2進制數據101100100100t2星座圖數字調制用“星座圖”來描述，星座圖中定義了一種調制技術的兩個基本參數：（1）信號分布；（2）與調制數字比特之間的映射關系。星座圖中規定了星座點與傳輸比特間的對應關系，這種關系稱為“映射”，一種調制技術的特性可由信號分布和映射完全定義，即可由星座圖來完全定義。星座圖數字調制用“星座圖”來描述，星座圖中定義了一種調制技術星座圖參考相位（在這里可以認為是載波相位）發“1”時與載波同相發“0”時與載波反相原點可以看出，如果確定了原點和參考方向，這些矢量可以分別用1個星座點來表示10星座圖參考相位（在這里可以認為是載波相位）發“1”時與載波同星座圖同理，對2PSK進行推廣，當采用4PSK時我們可以令發“00”時，使產生波形與載波同相（相位差=0）發“11”時，使產生波形與載波反相（相位差=π）發“10”時，使產生波形與載波相位差=π/2發“01”時，使產生波形與載波相位差=-π/2參考相位00111001星座圖同理，對2PSK進行推廣，當采用4PSK時參考相位00如果令發“11”時，使產生波形與載波相位差=π/4發“10”時，使產生波形與載波相位差=-π/4發“01”時，使產生波形與載波相位差=3π/4發“00”時，使產生波形與載波相位差=-3π/4參考相位11100100星座圖如果令參考相位11100100星座圖7.3MPSK相位調制在同樣的碼元速率下，4PSK的傳信率是2PSK的二倍，但是由于4PSK相鄰狀態之間的相位差（π/2）要比2PSK的相位差（π）小，解調時出現錯誤判決的可能性就要大，同樣，8PSK的傳信率更高，但誤碼率也會更大；不難發現，接收端對這些信號相鄰狀態的分辯能力與它們的矢量端點之間的間隔有關，間隔越大，越容易分辯，也就是越不易受干擾的影響。7.3MPSK相位調制在同樣的碼元速率下，4PSK的傳信率7.3MPSK相位調制PSK只是從相位上將信號的各種狀態區分開來，它們的幅度相同的。而ASK只是從幅度上將信號的各種狀態區分開來，它們的相位是相同的。如果既從相位上、同時又從幅度上使信號相鄰狀態有區別，那么在相同的進制數下，可以得到較大的噪聲容差，也就可以得到較小的誤碼率。7.3MPSK相位調制PSK只是從相位上將信號的各種狀態區8現代數字調制技術正交幅度調制(QAM)應用于ADSLModem、CableModem（電纜調制解調器）QAM實質就是通過基帶信號控制載波的振幅和相位，從而在碼元速率固定的情況下提高信息傳輸速率。8現代數字調制技術正交幅度調制(QAM)

QAM是用兩路獨立的基帶信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調制，實現兩路并行傳輸。設m1(t)和m2(t)是兩個獨立的雙極性不歸零矩形脈沖序列，coswct和sinwct是正交的同頻載