调制解调技术.docx

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1、像压缩编码与信道编码传输是数字电视系统实现的关键技术，而调制解调技术作为信道编码传输技术的重要组成部分，在数字电视领域非常重要。数字高清晰度电视的图像信息速率接近1Gb／s，要在实际信道中进行传输，除应采用高效的信源压缩编码技术、先进的信道编码技术之外，采用高效的数字调制技术来提高单位频带的数据传送速率也极为重要。数字电视信号经信源编码及信道编码后，将面临信号传输，传输目的是最大限度地提高数字电视覆盖率，根据数字电视信道特点，要进行地面信道、卫星信道、有线信道的编码调制后，才能进行传输。调制技术分为模拟调制技术与数字调制技术，其主要区别是：模拟调制是对载波信号的某些参量进

2、行连续调制，在接收端对载波信号的调制参量连续估值，而数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送信息，在接收端只对载波信号的离散调制参量进行检测。由于在数字电视系统中传送的是数字电视信号，因此必须采用高速数字调制技术来提高频谱利用率，从而进一步提高抗干扰能力，以满足数字高清晰度电视系统的传输要求。与模拟调制系统中的调幅、调频和调相相对应，数字调制系统中也有幅度键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)三种方式，其中移相键控调制方式具有抗噪声能力强、占用频带窄的特点，在数字化设备中应用广泛。此外，正交幅度调制(QAM)是对载波振幅与相位同时进行数字调制的一种复

3、合调制方式，可进一步提高信号传输码率，在实际中得到广泛应用。调制方式可分为二进制调制方式与多进制调制方式两大类，其主要区别是：前者是利用二进制数字信号去调制载波的振幅、频率或相位；后者则是利用多进制数字信号去调制载波的振幅、频率或相位。多进制数字已调信号的被调参数在一个码元间隔内有多个可能取值，按照Nyquist第一准则，在二进制情况下，每1Hz频带最高可传输2b／s信息，对于多进制，r=2D，一个波形相当于D个二进制符号，则每1Hz频带最高可传输2Db／S信息，可见频带利用率大为提高。但在干扰电平相同时，多电平判决比二电平更容易出错，因而多进制调制的抗干扰能力也随之降低

4、。简单归纳，多进制调制与二进制调制相比较，具有以下特点：·在相同码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率明显比二进制系统高，例如四进制是二进制的两倍，八进制是二进制的三倍；·在相同信息速率下，由于多进制码元传输速率比二进制低，因而其持续时间比二进制长，即增大码元宽度，会增加码元能量，并能减少信道特性引起的码间干扰影响；·多进制调制的不足是：在干扰电平相同时，由于相邻码组的相移差别减少，因而多电平判决比二电平更容易出错，即抗干扰能力降低，此外，多进制接收也比二进制复杂。高速数字调制技术通常用于混合光纤同轴电缆传输系统中，主要有QPSK调制、QAM调制、OFDM调制、VSB调

5、制、扩频调制五种，目前在数字电视传输系统中采用的调制技术主要包括正交相移键控调制(QPSK)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB)以及正交频分复用调制(OFDM)。例如，在欧洲DVB系统中，数字卫星广播(DVB-S)采用OPSK，数字有线广播(DVB-C)采用QAM，数字地面广播(DVB-T)采用编码正交频分复用调制(COFDM)。在数字电视传输系统中，选择不同的调制方式必须考虑传输信道特性，具体如下：有线广播上行信道存在漏斗效应，卫星广播天电干扰严重，因此应选择抗干扰能力较强、而频谱利用率不高的QPSK技术；在地面广播中，由于多径效应非常严重，

6、因此应采用抗多径干扰显著的OFDM技术；而在有线广播下行信道中，由于干扰较小，因而可采用频谱利用率较高的QAM技术。总之，应根据数字电视传输信道的特性来选择合适的数字调制方式，以实现有效利用信道资源、消除各种噪声干扰的目的。下面列出各种多进制数字调制技术频谱利用率的理论值与实用值，它们可为数字电视传输系统设计提供参考。数字调制技术基本原理数字基带信号中含有丰富的低频分量，由于传输信道的频率特性通常有限，即存在上、下限频率，超过此界限则不能进行有效数据传输，因此数字基带信号的频谱特性与信道频谱特性不匹配，不适于在传输信道中直接传送。通常在传输前要对数字基带信号进行处理，减少

7、其低频分量与高频分量，使能量向中频集中，或者采用数字调制技术进行频谱搬移，以适应传输信道更高频谱范围的要求。数字调制技术是指将数字基带信号调制在载波上，使其变换成适合信道传输的数字频带信号，从而实现频谱搬移，通常有三种基本的载波调制方式，即幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。ASK、FSK、PSK性能比较从频带宽度考虑，当码元间隔为丁时，ASK及PSK的频带宽度近似为2／T，而FSK系统带宽几乎是ASK或PSK的3倍左右，因此从频带利用率角度分析，FSK最不可取；从误码率考虑，绝对移相相干接收PSK的抗