1
调制:
一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
解调：
从已调信号的频谱中，将位于载频位置的信号频谱再搬回来。
相干解调：
（同步解调）本地载波和接受信号的载波必须保持同频同相。
标准调幅AM和双边带调幅DSB解调：
Up（t）=[A。
+f（t）]cos（w。
t+θ。
）cos（w。
t+φ）
输出信号：
AM：
Ud（t）=[A。
+f（t）]/2DSB:
Ud（t）=f（t）/2
理想低通滤波器的传输特性：
截止频率等于或大于调制信号的最高频率，但远小于载频ω。
单边带SSB解调：
Ud（t）=[f（t）cos（θ。
-φ）±f（t）sin（θ。
-φ）]/2
θ。
=φ，Ud（t）=f（t）/2无失真的恢复了信号f（t）。
残留边带SSB解调：
Hv（W-W。
）+Hv（W+W。
）=2Ud（ω）=F（ω）/2Ud（t）=f（t）/2
标准调幅信号的非相干解调：
包络检波器电路简单，检波效率高，AM式接收机都采用。
2.角度调制：
载波的相角受调制信号的控制而变化的过程。
载波的振幅保持不变。
分为：
相位调制（PM）和频率调制（FM）。
FM应用于调频广播、电视、通信及遥测。
PM应用于相移键控（PSK）和进行间接调频。
与AM比较FM具有抗干扰能力，电声指标高，发射机效率高等优点。
缺点：
占用频带宽，设备复杂。
角度波：
Ψ（t）=Acos[θ（t）]瞬时频率和瞬时相角关系：
ω（t）=dθ（t）/dt
调相波（PM）：
若正弦波的瞬时相角θ（t）与信号f（t）呈线性函数关系。
θpm（t）=ω。
t+θ。
+kpf（t）Kp：
调制常数瞬时相位偏移：
Δθpm=Kp|f（t）|max
PM波Ψpm（t）=Acos[ω。
t+θ。
+kpf（t）]调相指数：
βpm=kpAm
调频波（FM）：
若正弦波的瞬时频率ω（t）与信号f（t）呈线性函数关系。
ω（t）=ω。
+Kff（t）Kf：
调制常数
ΨFm（t）=Acos[ω。
t+θ。
+βFmsinωmt]调频指数：
βFm=KfAm/ωmωm：
最高频率
最大频率偏移：
Δω=Kf|f（t）|max正弦信号：
Δω=KfAmβFm=Δω/ωmΔω：
最大频偏
载波相位的任何变化都将引起频率的变化。
FM和AM：
只是频率和相位的变化规律不同，PM中，角度随调制信号线性变化，FM中，角度随调制信号的积分线性变化。
将f（t）积分后对载波进行PM得到FM。
宽带调频（WBFM）:
正弦信号调频:
ΨFm（t）=Acos[ω。
t+θ。
+βFmsinωmt]
调频信号的带宽：
WFm=2（βFm+1）ωm=2（Δf+fm）=2（Δω+ωm）
βm«1，为窄带调频WFm=2ωmβm»1，为宽带调频WFm=2Δω
调频信号的功率：
PFM=A²/2
宽带调相:
ωpm=2（βpm+1）ωmΔω=βpmωm
βpm«1，为窄带调频Wpm=2ωmβpm»1，为宽带调频Wpm=2βpmωm=2Δθpmωm
宽带角调信号的产生：
直接法和间接法。
直接法：
用信号直接控制振荡器的频率，使其按照控制信号的规律线性变化。
缺点：
受控振荡器的频率稳定度不高，需要采用自动频率控制（AFC）措施。
间接法：
由窄带角调器和倍频器组成，倍频器的作用将输入频率倍增N倍
宽带角调波的解调：
从角度调制信号中恢复原始调制信号的过程。
角调波相干解调只适应于窄带角调信号，非相干解调适合宽带和窄带角调信号。
角调波的解调：
鉴频器解调和环路解调（锁相环解调器、频率反馈解调器）。
基带数字信号及其传输
均匀采样定理：
在Wm以上没有频谱分量的低通带限信号f（t），在时间上间隔Ts≤π/Wm（S）的等间隔点上的取值唯一地确定。
采样瞬间是等等间隔的。
Wm=2πfmfs≤π/Wmfs=1/Ts≥Wm/π=2fm抽样频率：
fs≥2fm
为了避免失真，采样频率为（2.5~5）fm。
语音信号带宽限制在3300HZ左右，采样频率选择为8KHZ。
脉冲调制：
在时间上离散的脉冲序列作为载波，调制过程用f（t）去改变脉冲的某些参数实现的。
分为:
脉冲振幅调制（PAM）、脉冲宽度调制（PDM）、脉冲位置调制（PPM）。
脉冲模拟调制：
已调信号在时间上虽然离散，但脉冲参数的变化是连续的，可以取允许范围内的连续值
脉冲编码调制（PCM）优点：
抗干扰性强，失真小，传输特性稳定，远距离再生中继时噪声不累积，可以采用有效编码.纠错编码.保密编码来提高通信系统的有效性.可靠性和保密性。
数字信号易于存储能进行时间标度的变换.可以实现时间与信号功率的互换.PCM能把各种消息变换成数字信号进行传输，可以实现传输和交换一体化方式的综合通信和数据传输与处理一体化的综合信息处理.缺点：
传输带宽宽、系统复杂.
脉冲编码调制:
把模拟信号变换为数字信号的一种编码方式，特征是把连续的输入信号变换为时间上个振幅上都离散的量，再变换为代码进行传输。
码组:
表示一个离散值所有比特的组合。
量化电平数目：
N=2ª（a=n）
PCM过程由采样、量化、编码三步骤。
功能是完成模数转换，实现连续消息数字化。
量化：
把信号变换成振幅上离散值的操作。
分为均匀量化和非均匀量化。
均匀量化：
各量化分级间隔相等的量化。
缺点:
量化噪声与信号电平大小无关.信号电平越低.信噪比越小.量化阶距不随输入信号电平的大小而改变。
量化误差：
信号只能取有限个量化电平之一，将精确样值舍入到最接近的量化电平的过程中产生的误差。
量化噪声：
量化误差产生的噪声。
噪声的幅度与量化阶距有关。
信号越大，量化误差的影响越小，反之成立。
非均匀量化：
在低电平时分层细一些，用小的量化阶去近似，对大信号用大的量化阶近似。
使输入信号与量化噪声之比在小信号到大信号整个范围内基本一致，对大信号进行量化所需的量化级数比均匀量化时少得多。
这种采用非均匀分级的方法称为非均匀量化。
压缩与扩张技术：
实现非均匀量化的一种有效方法。
PCM采用的压扩技术有两种：
模拟压扩和数字压扩。
模拟压扩：
在发送端首先使输入信号通过具有压缩特性的部件，然后再进行均匀量化和编码，在接收端利用扩张器完成相反的操作，使压缩的波形复原。
只要压缩和扩张特性恰好相反，压扩过程就不会引起失真。
实现非均匀量化的方法：
压扩技术在发送端，对需要量化的抽样信号压缩，进行均匀量化，大信号与小信号的压缩比例不同，所以对原信号就是非均匀量化，在接收端对接收信号扩张，恢复原信号。
PCM通信系统常采用压缩方法：
μ律和A律两种压缩特性。
数字压扩：
采用较多的有7折线μ律、13折线A律、15折线μ律。
PCM的基带信号：
量化信号经过模/数转换可以变换成各种各样是的编码信号。
代码的形式采用二进制，多进制代码用在线路信噪比较好、可利用频带比较窄。
PCM中使用的二进制码：
1.自然二进制码2.反射二进码（格雷码）3.折叠二进码。
自然二进制码编码操作简单，译码也可逐比特的独立进行。
折叠二进码的优点：
对双极性信号可以采用单极性编码方法.大大简化编码电路。
如果在传输过程中出现误码，它对小信号影响较小。
语音信号小幅度出现概率比大幅度出现概率大。
预测编码方式：
根据过去的信号样值预测下一个信号样值，把预测值与现实的样值之差量化、编码再进行传输的方式。
增量调制（ΔM）：
和差分脉冲编码调制：
把刚过去的信号样值作为预测值的单纯预测编码方式。
增量调制是预测编码中最简单的一种，将信号瞬时值与前一个采样时刻的量化值之差进行量化，只对这个差值的符号进行编码，不对差值的大小编码。
增量调制通常采用单纯的积分器作译码器（预测器）。
通常把满足不过载条件的Amax与满足信噪比要求的Amin之比作为ΔM系统的动态范围D，用分贝表示：
DdB=20㏒Amax/Amin
差分脉冲编码调制（DPCM）:
图像信号的瞬时斜率比较大，不宜用增量调制，容易过载，采用PCM则数码率太高。
图像信号编码中采用DPCM来压缩数码率。
DPCM和PCM的区别：
在PCM中是用信号采样值进行量化、编码后传输，DPCM是用信号采样值与信号预测值的差值进行量化、编码后传输。
DPCM和ΔM的不同：
ΔM中是用1位二进码表示增量，DPCM是用n位二进码表示增量。
DPCM是介于ΔM和PCM之间的一种编码方式。
如果比特速率相同，DPCM比PCM信噪比可改善14dB~17dB，跟ΔM相比，多增了量化级，在改善量化噪声方面也优于ΔM.DPCM的缺点：
较易受到传输线路噪声的干扰，在抑制信道噪声方面不如ΔM。
DPCM预测效果与信号统计特性有密切关系。
自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）：
量化器与预测器的参数能根据输入信号的统计特性自适应于最佳或接近最佳DPCM。
为减小编码信号的带宽，可用压缩编码技术。
语音压缩编码：
数据速率低于64kb/s的语音编码方法。
ADPCM与PCM相比，系统可以大大压缩数码率和传输带宽，增加通信容量。
ADPCM方式在带宽利用率和抗误码能力方面优于PCM方式。
采样过程：
图像在空间上的离散化过程。
点阵采样：
直接对表示图像的二维函数进行采样，读取图像函数空间各个离散点的值，所得结果就是一个用样点值表示的阵列。
数字图像压缩编码的主要国际标准：
MPEG-1：
为数字存储媒介中视频、音频信息压缩提出的一种编码标准。
MPEG-2：
在MPEG-1的基础上进步扩张和改进。
MPEG-4：
用于多媒体信息中的视频描述标准。
数字基带信号的常用码型：
选择传输码型：
1.码型中低频、高频分量要尽量少2.码型中应包含定时信息，便于提取3.码型变换设备要简单可靠4.码型具有一定的检错能力，若传输码型有一定的规律，可以根据其规律检测传输质量，做到自动检测。
传输码型的频谱具有低频截止、频带窄、易提取定时时钟等特性。
单极性码：
信号只有唯一的正极性或负极性。
只适合于极短距离传输。
双极性码：
信号有正负2个极性。
不能直接从双极性码中提取同步信号。
有直流成分。
单极性归零码：
信号的每一个码元都必须回归到零电平。
1：
+1,00:
0,0。
可以直接提取同步信号。
双极性归零码:
1:
+1,00:
-1,0。
差分码：
比较前一个信号和后一个信号比较。
1：
码形和前一个码元相反0：
码形和前一个码元相同。
交替极性码：
1：
交替+1，0和-1，00：
0，0。
曼彻斯特码：
1：
正负+1，-10：
负正-1，+1。
曼彻斯特码和差分曼彻斯特码被某些局域网标准采用，缺点是：
每比特的持续时间内将出现多达两次的电平跳变。
要达到10Mb/s的数据速率，线路上信号状态变化20Mb/s，线路的传码率达20MB/s。
效率只有50%
采用多进制码的目的是在码元速率一定时提高信息速率。
奈奎斯特定理：
当基带传输系统具有理想低通滤波器的特性时，以截止频率两倍的速率传输数字信号，便能消除码间串扰。
理想低通滤波器：
衰减较慢，拖尾很长，要求采用点定时必须精确同步。
扰码的作用：
在发送端将传送的码变换成0，1近似等概率且前后独立的随机码。
目的：
1。
便于提取比特定时信息2.扩散信号频谱。
数字调制系统：
数字信号的载波调制三种：
幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）、移相键控（PSK）。
二进制数字调制信号产生：
1ΦAsk（t）：
ASK信号：
1：
Acosω。
t0:
02ΦFsk（t）：
FSK信号：
1：
Acosω1t0：
Acosω2t频移键控是利用数字基带信号控制载波的频率来传送信息。
3.PSK和DPSK信号：
Φpsk（t）：
1：
Acosω。
t0：
Acos（ω。
t+π）移相键控利用载波振荡的相位变化来传递信息。
将绝对码变换成相对码，再进行PSK调制，可得到DPSK信号。
二进制数字调制信号的解调：
1.ASK信号：
相干解调和非相干解调。
2.FSK信号：
相干解调和非相干解调。
是两路ASK信号的叠加。
3.PSK和DPSK信号：
PSK具有恒定的包络，不能采用包络解调器解调，应采用相干解调器解调。
输出A/2。
二进制数字数字解调信号的带宽：
1.ASK信号B=2fs=2/Ts2.FSK信号B=|f2-f1|+2fs3.PSK信号B=2fs=2/Ts。
多进制数字调制系统：
在相同的传码率条件下，多进制数字系统的信息速率高于二进制系统。
二进制系统中，传码率的提高，所需信道带宽增加。
采用多进制可降低码元速率，减小传输带宽。
加大码元宽度，可增加码元能量，有利于提高通信系统的可靠性。
M进制数字基带信号：
MASK:
多进制振幅调制，具有多个电平的随机基带脉冲序列对载波进行振幅。
MFSK：
用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率。
解调：
包络检波器和分路滤波相干解调方式。
MFSK系统占用较宽的频带，频率利用率低，多用于调制速率不高的传输系统，以便频带不至于过宽。
BMFSK=fH-fL+2fsfs：
码元速率。
MPSK：
利用具有多个相位状态的正弦波来代表多组二进制信息码元，用载波的一个相位对应于一组二进制信息码元。
双比特码元：
由两个码元构成一种状态的符号码元。
调制解调器：
一个将数字信号转换为模拟信号并且再转换回数字信号的转发器。
数据调制解调器（MODEM）主要用途是使计算机、计算机网络及其他数字中继设备连接到模拟通信线路或无线信道。
调制解调器可采用多种调制技术，ASK、FSK、PSK或正交幅度调制（QAM）。
单独的幅度调制较少用于数据传输，因为对噪声干扰十分敏感，导致接受数据出错。
低速调制解调器采用频率调制，高速调制解调器采用相位调制，通过语音频带传输的超高速调制解调器采用相位和幅度调制的组合。
调制解调器分为：
同步调制解调器和异步调制解调器，同步调制解调器的同步信息在接收机中恢复，而异步调制解调器则不必恢复同步信息。
异步调制解调器通常使用ASK和FSK调制技术，用于低速数据传输（低于2.4Kb/s）。
同步调制解调器使用PSK和QAM调制技术，用于中、高速数据传输（高达56Kb/s）
同步调制解调器：
同步调制解调器的时钟与数据一起发送.并调制一个连续载波.已调波被传送到接收调制器解调.恢复相干载波并用来解调数据.同步~有同步时钟和载波恢复电路.结果复杂.比异步~价格贵。
数字用户线调制解调器：
数字用户线（DSL）是一种较新的技术，它使用电话网本地回路电话线进行数据、语音、视频与多媒体的高速传输。
多路复用技术：
用于长途通信中，分为频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM）
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