通信原理几种调制方式
IQ調制：I是in-phase 同向，Q是quadrature 正交
IQ信號是輸入到正交調制器的信號，一般表示為 a+jb 。
- 調制過程：I路輸入數據a與coswt相乘，Q路數據與-sinw0t相乘，然后疊加得到調制信號s(t)=acosw0t-bsinw0t，如下圖所示：
- ?IQ調制也可用乘以復數乘法實現，IQ信號a+jb乘e^jw0t，取結果的實部得s(t)=acosw0t-bsinw0t，如下圖所示：
- 用旋轉向量理解IQ調制：
旋轉向量為兩個復數相乘：ck*e^jkw0t。在復平面上，復數ck表示向量的初始位置；e^jkw0t為初始位置在實軸上，模為1，旋轉角速度為kw0的旋轉向量（k為正，逆時針轉，k為負，順時針轉）；最后得到的旋轉向量為以向量ck確定的初始位置，模為|ck|，旋轉角速度為kw0的旋轉向量。
a+jb代表的向量，乘旋轉向量e^jw0t后代表的向量分別如圖所示：
?代表a路b路數據的紅色向量在調制過程中時鐘保持正交（IQ調制的兩個載波保持正交），所以IQ調制叫正交調制。
另外，雖然IQ調制中把相關信號用復數形式表示，但調制過程中的信號a，b，cosw0t，sinw0t，s(t)均為實信號。
IQ解調：
- 將接收到的解調信號也分為兩路，一路乘cosw0t再積分得到I路數據a，另一路乘-sinw0t再積分得到Q路數據b，如下圖所示：
?
- ?用復數運算實現IQ解調：將接收到的解調信號與e^-jw0t相乘，再積分，得到a+jb，如下圖所示：
- ?用旋轉向量理解IQ解調：
?IQ調制信號：
?即s(t)由兩個旋轉角速度數值相同方向相反的旋轉向量合成。
將s(t)與一個初始位置在實軸上，順時針旋轉，角速度為w0，模為1的旋轉向量即e^-jw0t相乘，即可得到一個不旋轉的向量(a/2+jb/2)和一個順時針旋轉的角速度為2w0的旋轉向量：
?通過積分或低通濾波器將不旋轉的向量取出，再乘以2，就得到(a+jb)。
假設a=1，b=-1，在0時刻時，所在位置如下左圖所示，乘以e^-jw0t后如下右圖所示：
?將得到的不旋轉的向量（1/2-j/2）取出，乘2，就得到了a和b，完成解調。
OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交頻分復用
利用三角函數的正交性：
?發送端OFDM調制信號
?在接收端，將接收到的s(t)乘以cosmw0t，進行積分即可得到am，乘以-sinnw0t，進行積分即可得到bm。
CDMA：Code Division Multiple Access 碼分多址
與正交調制所用的三角函數具有正交性，有一些碼（矩形脈沖串）也具有正交性，如CDMA所使用的walsh碼，以最簡單的4階walsh碼為例：
不同的wlash碼相乘，再在一個周期T內進行積分，結果為0；
相同的wlash碼相乘，再在一個周期T內進行積分，結果為T。
驗算如下圖：?
PSK：Phase Shift Keying 相移鍵控
BPSK：Binary PSK 二相相移鍵控
QPSK：Quadrature PSK 正交相移鍵控
8PSK
MPSK：multiple phase shift keying 多進制數字相位調制
MQAM：Multiple Quadrature Amplitude Modulation 多進制正交幅度調制
- 根據輸入，通過按鍵控制輸出哪個信號，例如輸入0時輸出cosw0t，相位為0，輸入1時輸出cos(w0t+pi)，相位為pi。這是BPSK最初含義。
BPSK：用2個相位分別表示0，1；
QPSK：用4個相位分別表示00，01，11，10；
8PSK：用8個相位分別表示000，001，011，010，110，111，101，100；
- 用IQ調制實現QPSK調制：
在IQ調制器輸入端分別輸入(+1,+1)，(-1,+1)，(-1,-1)，(+1,-1)，如下圖：
?s(t) = I*coswt - Q*sinwt = Acos(wt+)，
將輸入數據每兩個比特作為一組：s1s0，再根據上面的映射關系轉換為對應的IQ信號，最終對應一個輸出信號的相位。?
- ?星座圖：
QPSK調制的星座圖可用映射關系表示：
也可用復數運算解釋：
根據利用復數運算來實現IQ調制解調的方式，對于QPSK來說，a，b的取值+1/2，-1/2，a+jb只有四種取值，將它們畫到IQ平面上就是QPSK調制的星象圖。
- ?映射關系能改變順序嗎，如00 01 11 10改為00 01 10 11？不能，為了降低誤碼率。
- 用IQ調制實現8PSK：
星象圖如下：
- ?用IQ調制實現BPSK：
?令正交調制器的一路數據為0，如下圖所示：
?
?
- ?用旋轉向量理解BPSK調制：
當輸入為1時，s(t) = cosw0t，為e^jw0t的實部，如下左圖中旋轉向量在實軸的投影：
當輸入為0時，s(t) =?-cosw0t = cos(w0t + pi)，為e^j(w0t+pi)，為e^j(w0t+pi)的實部，如下右圖中旋轉向量在實軸的投影：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
- ?用旋轉向量理解BPSK解調：
?如用旋轉向量理解正交調制一樣，當輸入為1，
?乘一個順時針旋轉，旋轉速度為w0，模值為1的旋轉向量e^-jw0t，再乘2，得到一個在實軸上不旋轉的向量和一個順時針旋轉，旋轉速度為2w0，模值為1的旋轉向量e^-j2w0t，s(t)如下左圖所示，乘e^-jw0t后如下右圖所示。通過積分或低通濾波器取出不旋轉的向量即解調出+1，可得知發送段的輸入信號為1。
? ? ? ? ? ? ? ?
當輸入為0，
?乘一個順時針旋轉，旋轉速度為w0，模值為1的旋轉向量e^-jw0t，再乘2，得到一個在實軸上不旋轉的向量和一個順時針旋轉，旋轉速度為2w0，模值為1的旋轉向量e^-j2w0t，
?
?s(t)如下左圖所示，乘e^-jw0t后如下右圖所示。通過積分或低通濾波器取出不旋轉的向量即解調出+1，可得知發送段的輸入信號為1。
當輸入為1，
?乘一個順時針旋轉，旋轉速度為w0，模值為1的旋轉向量e^-jw0t，再乘2，得到一個在實軸上不旋轉的向量和一個順時針旋轉，旋轉速度為2w0，模值為1的旋轉向量e^-j2w0t，
?s(t)乘e^-jw0t后如下圖所示。通過積分或低通濾波器取出不旋轉的向量即解調出-1，可得知發送段的輸入信號為0。
- ?用復數運算實現BPSK調制和解調：
令用復數運算實現IQ調制的輸入信號a+jb的b為0，就可實現：
?注：此處省略了0對應+1，1對應-1的映射過程，a為+1或-1。
- 用實數運算實現BPSK調制和解調：
?
?這兩種方法上的積分都可換成低通濾波器。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的通信原理几种调制方式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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