浅谈宽带接入网络的调制技术

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1、浅谈宽带接入网络的调制技术

2、第1浅谈宽带接入网络的调制技术2002中国西部地区电视技术年会优秀论文三等奖信息时代的到来使得人们对宽带业务的需求日益强烈，因而大大推动了各种宽带接入技术的发展，当今，人们可以通过ISDN、XDSL、有线电视网络的CableModem以及无线技术，如局域性多点分布服务LDMS等多种连接途径接至家庭的网络，享受宽带服务。无论采用何种宽带接入方案，人们都希望在Inter网上传送更多的多媒体信息，视频信号的传输无疑是多媒体信息传输的核心，而如何将视频信号高效的送入传输媒体，信号调制技术是一个重要的技术基础，本文主要从宽带接入的角度，谈谈宽带

3、数据传输最基本的问题--调制技术。一、调制技术是宽带接入的技术基础传输信息有两种方式：基带传输和调制传输。由信源直接生成的信号，无论是模拟信号还是数字信号，都是基带信号，其频率比较低。所谓基带传输就是把信源生成的数字信号直接送入线路进行传输，如音频市话、计算机间的数据传输等。载波传输则是用原信号去改变载波的某一参数实现频谱的搬移，如果载波是正弦波，则称为正弦波或连续波调制。调制技术是改变一个恒定波形的各种特性，例如幅度、频率和相位，编制成为与信息一致的唯一的码。通过任何媒体（金属线、光纤或无线）的数字传输都需要使用编码方案，将数字传输信息送入传输媒体。编码方案按

4、照各种不同的社区宽带接入方式所提供的业务速度、要求的媒体质量、抗噪声干扰和复杂程度而不同，因此对于宽带接入，可以认为调制是价格的代名词。当前调制始终是专家讨论的热点话题，许多性质相反的开发与研究方案仍然在进行中。二、当前宽带接入使用的主要调制方案目前，宽带接入网络系统中使用的一些重要调制方案主要有：●开关键控（OOK）；●2B1Q；●正交相移键控（QPSK）；●正交调幅（QAM）；●离散多音（DMT）。1、开关键控开关键控（OOK）是用在光纤传输的直观的简单调制方案。当发射器想发送二进制的"1"，激光器打开（光被发射出去），对于二进制的"0"，激光器关闭。发送任

5、意的二进制序列，发射机只需简单地转换它的发射激光器的开或关，显然开/关非常地快。激光器开或关的时间周期称为符号时间（见图1）：图1开关键控示例每单元时间符号的数量称为符号率。当符号率非常的快（每秒数十亿个符号）保持收发同步的时钟恢复问题是一个重要的工程问题。但是相对低的符号率（每秒数千至数百万），以光纤和电子的电流状态恢复时钟便可稳定地传输。2、2B1Q开关键控，每个符号传送一个逻辑比特。可是用不同的符号，每个符号可传送更多的比特，例如2B1Q（2比特1组四电平码），有4级振幅（电压）用于2位编码。因为有4级，每个符号代表2比特。示意如下表：2B1Q是幅度调制技

6、术，在美国用于综合业务数字网（ISDN）和高数据率用户线（HDSL）业务。2B1Q的定义于1998年由美国国家标准协会（ANSI）和T.601规范。2B1Q每个符号产生2比特，因此它和每符号传送1比特的其他调制方案相比，2B1Q能传送两倍的数据。如果希望每个符号传送更多的比特，则必须用更多的电压电平。在每个符号时间内对k比特编码，需要2k级电压电平。当速度增加时，它增加了困难，因为接收机要精确地区分很多电压电平。2B1Q频谱效率限制了它在高比特率的使用，包括社区宽带网的应用，例如视频和高速数据检索。无论如何，2B1Q在已知的调制方案中是有优势的，它价格相对低廉，

7、抵抗设备中观察到的干扰能力较强，因此有很适当的使用。3、正交相移键控波形的其他要素，特别是相位，也能被编码信息调制。相位调制最简单的形式是不做任何幅度调制的相移键控（PSK），然而相移键控因为频谱利用率低，所以使用的并不普遍。正交相移键控（QPSK）使用偏置90度的同一频率发送两个波，每一个波的幅度被调制。QPSK达到每符号时间2比特的适度的频谱效率，并能够运行在无线传输及有线电视上行支路等比较苛刻的环境。由于相对低的价格，QPSK广泛用在现代系统中，例如直播卫星，有线电视上行支路电缆调制解调器中。4、正交调幅QAM(QuadratureAmplitudeMod

8、ulation)正交幅度调制技术是利用正交载波对两路信号，I信号和Q信号分别进行双边带抑制载波调幅形成的。通常有四进制QAM（16-QAM）、八进制QAM（64-QAM）等。正交相位键控（QPSK）实际是正交调幅（QAM）的一个特例，当每一个正交信号只有2个数值时，QAM与4-PSK完全相同，系统给一个专用的名字QPSK。像正交相位键控传输一样正交调幅传输包括两个波，I波和Q波（或正交波）。I和Q在偏置90度的同一个频率上传送。正交调幅的一个变异是QAM-64。QAM-64的每个波独立地用8电平调幅，两个波结合生成64个不同的电平幅度，因此产生QAM-64的术语

9、。图3中给出了以16-Q