------眼图是一种估计和观察系统性能的实验手段。它通过在示波器上观察接收到的信号可以 看出码间串扰和噪声对信号的的影响程度。
当“眼睛”张大时，表示码间串扰小，当眼睛闭合时，表示码间串扰大。最佳抽样时刻是眼睛张开最大的时刻。 当存在噪声时，眼图的线迹变成了比较模糊的带状的线，噪声越大，线条越粗，越模糊，“眼睛”张开也就越小。
第三章 调制和解调
3.1 调制的概念 1、调制的含义
调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。 在无线通信中和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。
载波调制就是用基带信号去控制载波的参数，使其按照基带信号的规律而变化。把基带信号的频谱搬移至较高的载频附近。
载波是指未受调制的周期性高频振荡信号，载波受调制后称为已调信号或带通信号。
2、调制的目的和作用
1）将基带信号转换成适合在信道中传输的已调信号。 2）实现信道的多路复用。 3）改善系统抗噪声性能。
3、调制的分类
(1)按照调制信号分类：模拟调制和数字调制。 (2)按照载波分类：连续波调制和脉冲调制。
(3)按照被调参数分类：幅度调制、频率调制和相位调制。 (4)按照已调信号频谱结构分类：线性调制和非线性调制。 模拟调制分为幅度调制和角度调制。
幅度调制包括调幅（AM），双边带（DSB），单边带（SSB）和残留边带（VSB）。 角度调制包括调频（FM）和调相（PM）。
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3.2、 幅度调制（线性调制）
---------幅度调制中，载波的振幅随基带信号振幅而变化。 3.2.1、调幅（AM）
----AM(Amplitude Modulation)是常规双边带调制的简称。 1、特点与应用：
1） 由时间波形可以看出，当满足条件：|m(t)|max≤A0时，AM波的包络与基带信号m(t)的形状完全一样， 故可采用简单的包络检波进行解调
2） AM的频谱由载频分量和上、下对称的两个边带组成，因此，AM信号时含有载波的双边带信号， 它的带宽是基带信号带宽的两倍，即： BAM=2fH fH是基带信号的带宽 3） AM的优点在于解调器简单，（广泛应用，中短波调幅广播） 4） AM的缺点是调制效率很低。
3.2.2、双边带调制（DSB）――――（去直流分量）
将AM中的载波分量去掉，即得到一种高调制效率的调制方式――抑制载波双边带（双边带）信号。 特点与应用：
1） DSB信号的包络不与m(t)成正比，不能用包络检波，要用相干解调。 2） DSB信号带宽与AM相同，BDSB=BAM=2fH。
3） 调制效率高（100％）。不存在载波分量，全部功率用于信息传输。
4） 应用场合较少。用于调频立体声广播中的差信号调制，彩色电视系统中的色差调制。
3.2.3、单边带调制（SSB）――――（去掉一个边带）
DSB信号的上下两个边带中携带着相同的信息，通过滤波器滤掉其中一个边带。这方式称为单边带调制。 实现方法是滤波法和相移法。 特点与应用：
1）优点1：SSB对频谱资源的有效利用。所需的带宽为DSB的一半：BSSB=1/2BDSB=fH
2）优点2：SSB低功耗和设备重量减轻，（由于不传送载波和另一个边带所节省的功率）。 3）缺点：SSB由于节省带宽，需要复杂的技术。
滤波法的技术难点是陡峭的边带滤波特性难于实现。相移法的技术难点在于宽带相移网络的制作。 4）SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波，仍需采用相干解调。
3.2.4、残留边带调制（VSB）
介于SSB与DSB之间的一种折中方法，使其中一个边带残留一部分。
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特点与应用：
1） VSB方式既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现上的难题； 2） VSB信号的带宽介于SSB和DSB之间，即fH 3.2.5、相干解调与包络检波 解调是调制的逆过程，其作用是从接受的已调信号中恢复出基带信号。 1、相干解调 ---也叫同步检波。关键是接收端是必须提供一个与接收的已调载波严格同步的本地载波(称为相干载波)， 否则解调后将会使原始基带信号衰减，甚至会带来严重失真。 2、包络检波 包络检波器：通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。 包络检波器是从已调波的幅度中直接提取原基带信号，属于非相干解调，不需要相干载波，所以电路简单。 因此AM信号几乎都采用包络检波。 3.3、角度调制 由于频率和相位的变化都表现为载波角度的变化，故把调频和调相统称为角度调制。 3.3.1、角度调制概念 包括调频（FM）和调相(PM)。它们的关系： FM=积分＋PM（叫间接调频） PM=微分＋FM（叫间接调相） fm是基带信号的频率，△f是最大频偏，mf 是调频指数。 △f= mffm。 FM调制一般用于模拟调制中，PM一般应用在数字通信中 3.32、调频信号的频谱与带宽 FM划分为：窄带调频和宽带调频。 窄带调频是指FM信号的调频指数<<1，称为NBFM，其带宽是基带信号最高频率的两倍。 频谱宽度比较宽时称为宽带调频WBFM。 宽带调频频带计算公式： 18 卡森（carson）公式： BFM=2(mf ＋1)fm＝2（△f+fm） fm是基带信号的调制频率，△f是最大频偏，mf 是调频指数。 当基带信号不是单一频率时，FM信号的宽度仍然可以用卡森公式计算。此时 fm表示基带信号的最高频率，△f是最大频偏，mf 是最大频偏△f与fm的比值。 3.3.3、调频信号的产生与解调 1、调频方法： 直接调频法和间接调频法 直接调频法：利用压控振荡器作为调制器；基带信号直接去控制压控振荡器的频率， 使其按照基带信号的规律线性变化，产生FM信号。 间接调频法：先将基带信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频信号。 若在后面加以一个n次倍频器，就可得到宽带调频信号。这种方法称为阿姆斯特朗法。 2、鉴频方法 调频信号的解调(也称鉴频)就是要产生一个与调频信号的频率呈线性关系的输出电压， 这个输出电压就是所要恢复的基带信号。 鉴频器：振幅鉴频器（非相干解调），对窄带调频和宽带调频均适用。NBFM也可以采用相干解调。 3.3.4、频率调制的特点与应用 与幅度调制相比，频率调制最突出的优势是具有较高的抗噪声性能，但代价是占用比幅度调制信号更宽的带宽。 FM用于：调频广播，电视伴音，卫星通信，移动通信，微波通信，蜂窝电话系统。 性能比较： (1)抗噪声性能：FM最好，DSB/SSB,VSB,AM最差 (2)频谱利用率：SSB最高，VSB较高，DSB/AM次之，FM最差； (3)功率利用率：FM最高，DSB/SSB，VSB次之，AM最差； (4)设备复杂度：AM最简，DSB/FM次之，VSB较复杂，SSB最复杂。 3.4、二进制数字调制 数字调制----把数字基带信号变换为数字带通信号的过程。 数字解调----通过解调器吧带通信号还原成数字基带信号的过程。 数字调制技术有两种：(1)利用模拟调制方法实现数字式调制。 (2)通过开关键控载波，从而实现数字调制。称为键控法。 19 包括振幅键控ASK、频移键控FSK和相移键控PSK。 3.4.1、二进制幅移键控（2ASK） 1、2ASK的基本原理 幅移键控是利用在波的幅度变化来传递数字信息，载波的频率和初始相位保持不变。 2、2ASK 的调制与解调 2ASK /OOK(On-Off Keying，OOK通断键控)信号产生的方法有两种：模拟调制法和键控法OOK。 2ASK /OOK(On-Off Keying，OOK通断键控)信号也有两种基本的解调方法： 非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。 3、ASK的频谱与带宽 B2ASK=2fS 是码元速率fs的两倍。 码元速率fS＝1/TS 3.4.2、二进制频移键控（2FSK） 1、2FSK的基本原理 二进制频移键控，利用载波的频率变化来传递数字信息，而载波的幅度和初始相位保持不变。 2、2FSK的调制与解调 2FSK信号的产生方法主要有两种：(1)采用模拟调频电路来实现，(2)采用键控法实现。 2FSK信号常用的解调方法是非相干解调和相干解调。 3、2FSK的频谱与带宽 B2FSK=(f2-f1)＋2fS S f＝1/TS是基带信号的带宽。fC=(f1+f2)/2为两个载频的中心频率。 f1和f2是两个载波的频率。 若|f2-f1| 3.4.3、二进制相移键控（2PSK） 1、2PSK的基本原理 二进制相移键控，利用载波的相位变化来传递数字信息，而载波的幅度和频率保持不变。 在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制符号“0”和“1”。(绝对相位)。 2、2PSK的调制与解调 2PSK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法（相乘法）和键控法。 2PSK信号的解调通常采用相干解调法。 相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好反相，即1变为0，0变为1，这种现象称为2PSK方式的“倒π”或者“反相工作”。 20