• 基带信号：信源发出的没有经过调制，低频信号
• 载波信号：调制到高频的信号

数字基带信号（数数）

• 接受端需求
  • 每比特定时关系
  • 每比特信号电平
• BER 影响
  • 信噪比
  • 数据率
  • 带宽
  • 编码机制

• 码型选择
  • 信号谱频：
    • 传输功率集中在带宽中心位置
    • 减少高频
    • 去掉直流：0，1 等概率则无直流分量
  • 时钟同步
    • 定时信息
  • 差错检测
  • 信号干扰
  • 降低通信延迟和成本

不归零码 NRZ

• NRZ-L：双极性不归零
• NRZI: 双极性不归零差分
• 缺点
  • 包含直流成分
  • 缺乏同步能力

多电平二进制

• 双极性 AMI: 没有信号为 0，1 为正负脉冲交替
• 伪三进制码：没有信号为 1，0 为正负脉冲交替
• nBmB 码：低速情况解决同步问题
• $B_T=0.5(1+r)D$

扰码技术

• HDB3: 高密度双极性 3 零
  • AMI 为基础
  • 连续的 0 超过 3 个时，每四个变为一组为 B00V,V 为破坏脉冲，B 为调节脉冲
  • V 与前一个相邻的非零脉冲极性相同，V 码之间极性必须交替，B 任意取值以满足 V 的要求
• B8ZA: 双极性 8 零替换
  • AMI 为基础
  • 全零八位组之前最后一个脉冲电压为正：000+-0-+
  • 全零八位组之前最后一个脉冲电压为负：000-+0+-

双相位

• 曼切斯特编码：低到高为 1，高到低为 0
• 差分曼切斯特

数模转换（调制技术）

• 载波频率 $f_c$：一种连续的频率，能够被调制或者用来承载另一个信号
• 带宽 $B_T$
  • (ASK) $B_T=(1+r)R,0<r<1$
  • (FSK) $B_T=2\Delta+(1+r)R$
  • (MFSK) $B_T=\frac{(1+r)M}{\log_2M}R$
  • (MPSK) $B_T=\frac{1+r}{L}R=\frac{1+r}{\log_2M}R$
• 信噪比：$M$ 越大
  • MASK,MPSK 越大
  • MFSK 越小

ASK: 振幅键控

$$S(t)=\begin{cases}A\cos(2\pi f_ct),&1\newline 0,&0\end{cases}$$

• 非相干解调：全波整流器
• 相干解调：带通滤波器$\rightarrow$相乘器$\rightarrow$低通滤波器$\rightarrow$抽样判决器
  • $A\cos(\omega t)\cos(\omega t)=A-Acos(2\omega t)$
  • $\cos(2\alpha)=cos^2\alpha-sin^2\alpha$
• 缺点：受噪声影响大
• MASK: 多进制振幅键控/多电平调制

FSK: 频移键控

• BFSK

$$S(t)=\begin{cases}A\cos(2\pi f_1t),&1\newline A\cos(2\pi f_2t),&0\end{cases}$$

• MFSK
  • $T_s=LT$

PSK: 相移键控

$$S(t)=\begin{cases}A\cos(2\pi f_ct),&1\newline A\cos(2\pi f_ct+\pi),&0\end{cases}$$

• BPSK
• DPSK
• QPSK
  • $s(t)=\frac{1}{\sqrt{2}}I(t)\cos(2\pi f_ct)-\frac{1}{\sqrt{2}}Q(t)\sin(2\pi f_ct)$
  • $R=\frac{R_{in}}{2}$
• OQPSK
  • $s(t)=\frac{1}{\sqrt{2}}I(t)\cos(2\pi f_ct)-\frac{1}{\sqrt{2}}Q(t-T_b)\sin(2\pi f_ct)$
  • 叠加后信号相位变化不超过 90 度

QAM 正交调幅

• 调幅+调相：$s(t)=d_1(t)\cos2\pi f_ct+d_2(t)\sin 2\pi f_ct$

模数转换

PCM 脉码调制

• PAM 采样器：时值离散，振幅连续
• 量化器：时值离散，振幅离散
• 量化误差：6.02n+1.76 dB
• 扩压函数：防止振幅较低的地方失真较严重

DM 增量调制

• 在每个采样周期上升或下降一个步长值

模模转换（模拟调制）

AM 调幅

• 载波信号 $S_{AM}(t)=(A_0+m(t)) cos(w_ct)$
  • $m(t)$ 调制信号
• DSB 双边带
• SSB 单边带

PM/FM 角度调制

• PM： $S_{PM}(t)=A\cos(w_ct+n_pm(t))$
• FM: $S_{FM}(t)=A\cos(w_ct+n_f\int m(\tau)d\tau)$