通信与电子信息工程专业英语课文翻译聂敏.pptx

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1、ModulationTechnology调制技术Unit 2第1页/共88页原文：Formula(2.1)introducedthebasicfunctionofasinewavewhichalreadyindicatesthethreebasicmodulationschemes(typically,thecosinefunctionisusedforexplanation):译文：公式（2.1）引入了一个基本的正弦函数，它可以表示三种基本调制方案（通常用余弦函数来说明）：Unit 2第2页/共88页Unit 2第3页/共88页原文：Digitalmodulationisrequiredif

2、digitaldatahastobetransmittedoveramediumthatonlyallowsforanalogtransmission.译文：如果数字信号必须在只允许模拟信号传输的媒介中传输，则要求进行数字调制。Unit 2第4页/共88页原文：Oneexampleforwirednetworksistheoldanalogtelephonesystemtoconnectacomputertothissystemamodemisneeded.Themodemthenperformsthetranslationofdigitaldataintoanalogsignalsvicev

3、ersa.译文：模拟电话系统是有线网络的一个例子，它需要用一个调制解调器将计算机与系统相连。调制解调器完成调制解调模数转换的任务。数字传输在有线局域网或计算机内部是很有用的。Unit 2第5页/共88页原文：Apartfromthetranslationofdigitaldataintoanalogsignals,wirelesstransmissionrequiresanadditionalmodulation,ananalogmodulationthatshiftsthecenterfrequencyofthebase-bandsignalgeneratedbythedigitalmodu

4、lationuptotheradiocarrier.译文：除了数模转换外，无线传输还需要一个附加的模拟调制，将普通基带信号的中心频率通过数字调制提高形成无线电载波。Unit 2第6页/共88页原文：Forexampledigitalmodulationtranslatesa1Mbpsbit-steamintoabase-bandsignalwithabandwidthof1MHz.Thereareseveralreasonswhythisbase-bandsignalcannotbedirectlytransmittedinawirelesssystem:译文：例如，通过数字调制，将一个1Mb

5、ps比特流转换成1MHz带宽的基带信号。基带信号之所有以不能直接在无线系统中传输有如下几个原因：Unit 2第7页/共88页原文：Digitaltransmissionisused,forexample,inwiredlocalareanetworksorwithinacomputer.Inwirelessnetworks,however,digitaltransmissioncannotbeused.Here,thebinarybit-steamhastobetranslatedintoananalogsignalfirst.译文：然而，在无线网络中，二进制比特流首先必须被转换成模拟信号，因

6、此，不一定必须用到数字传输。Unit 2第8页/共88页原文：Thethreebasicmethodsforthistranslationareamplitudeshiftkeying(ASK),frequencyshiftkeying(FSK),andphaseshiftkeying(PSK).Thesearediscussedinmoredetailinthefollowingsections.译文：三种基本的数字调制是幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。下面我们要分别详细讨论。Unit 2第9页/共88页原文：Apartfromthetranslationofdi

7、gitaldataintoanalogsignals,wirelesstransmissionrequiresanadditionalmodulation,ananalogmodulationthatshiftsthecenterfrequencyofthebase-bandsignalgeneratedbythedigitalmodulationuptotheradiocarrier.译文：除了数模转换外，无线传输还需要一个附加的模拟调制，将普通基带信号的中心频率通过数字调制提高形成无线电载波。Unit 2第10页/共88页原文：Forexampledigitalmodulationtran

8、slatesa1Mbpsbit-steamintoabase-bandsignalwithabandwidthof1MHz.Thereareseveralreasonswhythisbase-bandsignalcannotbedirectlytransmittedinawirelesssystem:译文：例如，通过数字调制，将一个1Mbps比特流转换成1MHz带宽的基带信号。基带信号之所有以不能直接在无线系统中传输有如下几个原因：Unit 2第11页/共88页原文：Apartfromthetranslationofdigitaldataintoanalogsignals,wirelesstr

9、ansmissionrequiresanadditionalmodulation,ananalogmodulationthatshiftsthecenterfrequencyofthebase-bandsignalgeneratedbythedigitalmodulationuptotheradiocarrier.译文：除了数模转换外，无线传输还需要一个附加的模拟调制，将普通基带信号的中心频率通过数字调制提高到无线电载波频段。Unit 2第12页/共88页原文：Forexampledigitalmodulationtranslatesa1Mbpsbit-steamintoabase-bands

10、ignalwithabandwidthof1MHz.Thereareseveralreasonswhythisbase-bandsignalcannotbedirectlytransmittedinawirelesssystem:译文：例如，通过数字调制，将一个1Mbps比特流转换成1MHz带宽的基带信号。基带信号之所有以不能直接在无线系统中传输有如下几个原因：Unit 2第13页/共88页原文：Antennas:Anantennamustbetheorderofmagnitudeofthewavelengthofthesignalinsizetobeeffective.Forthe1MHzs

11、ignalintheexamplethiswouldresultinanantennasomehundredmeterhigh,whichisobviouslynotverypracticalforhandhelddevices.With1GHz,antennasofafewcentimetersinlengthcanbeused.译文：天线：天线必须由有效信号的波长大小来决定。例如，1MHz的信号，天线就有数百米高，这显然对便携设备来说很不实际。而1GHz，天线则只有几米高，这是很有用的。Unit 2第14页/共88页原文：Frequencydivisionmultiplexing:Usin

12、gonlybase-bandtransmission,FDMcouldnotbeapplied.Analogmodulationshiftsthebase-bandsignalstodifferentcarrierfrequencies.Thehigherthecarrierfrequency,themorebandwidththatisavailableformanybase-bandsignals.译文：频分复用：频分复用不用在单独的基带传输中。模拟调制将基带信号转换成不同的载波频率。载波频率越高，基带信号的可用带宽越宽。Unit 2第15页/共88页原文：Mediumcharacteri

13、stics:Path-losspenetrationofobstacles,reflection,scattering,anddiffractiondependheavilyonthewavelengthofthesignal.译文：介质特性：信道损耗、绕射、反射、散射和在信号波长紧密相关的衍射。Unit 2第16页/共88页原文：Dependingontheapplications,therightcarrierfrequencywiththedesiredcharacteristicshastobechosen:longwavesforsubmarines,shortwavesforhan

14、dhelddevices,veryshortwavesfordirectedmicrowavetransmissionetc.译文：根据实际应用选择所需合适的载波频率特性：潜艇采用长波，便携设备采用短波，定向微波传输采用超短波等等。Unit 2第17页/共88页原文：Asfordigitalmodulation,threedifferentbasicschemesareknownforanalogmodulation:amplitudemodulation(AM),frequencymodulation(FM),andphasemodulation(PM).Figure2.1showsa(si

15、mplified)blockdiagramofaradiotransmitterfordigitaldata.译文：至于数字调制，所知的三种不同的基本模拟调制类型：幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。图（2.1）表示一个数字无线反射区的简化程序框图。Unit 2第18页/共88页原文：Thefirststepisthedigitalmodulationofdataintotheanalogbase-bandsignalaccordingtooneoftheschemespresentedinthefollowingsection.译文：第一步是将数字调制数据通过如下部分所示的

16、形式转换成模拟基带信号，然后将模拟信号的中心频率提高到无线电载波频段，最后信号通过天线传输。Unit 2第19页/共88页原文：Thereceiver(Figure2.2)receivestheanalogradiosignalviaitsantennaanddemodulatesthesignalintotheanalogbase-bandsignalwiththehelpoftheknowncarrier.Thiswouldbeallthatisneededforananalogradiotunedintoaradiostation.(Theanalogbase-bandsignalwou

17、ldconstitutethemusic.)译文：接收机（图2.2）通过天线接收到模拟无线电信号，根据一定的载波对信号进行解调转换成模拟基带信号，全部应用在接收广播电台的模拟广播。（模拟基带信号承载音频。）Unit 2第20页/共88页原文：Fordigitaldata,anotherstepisneeded.Bitsorframeshavetobedetected,i.e.,thereceivermustsynchronizewiththesender.Howsynchronizationisachieved,dependsonthedigitalmodulationscheme.译文：对于

18、数字信号来说，另一步是检测比特和帧是至关重要的。例如接收必须和发射同步。同步怎样实现要根据数字调制模式。Unit 2第21页/共88页原文：Aftersynchronization,thereceiverhastodecideifthesignalrepresentsadigital1or0,reconstructingtheoriginaldata.译文：经过同步，接收机必须判定是否是由0.1代码表示的信号重组成原始数据。Unit 2第22页/共88页原文：Thedigitalmodulationschemespresentedinthefollowingsectionsdifferinma

19、nyissues,suchasspectralefficiency(I.e.,howmuchpowerisneededtotransferbitswhichisveryimportantforportabledevicesthatarebatterydependent),androbustnesstomulti-pathpropagation.Noise,andinterference.译文：数字调制模式在下列问题中有不同的表示：例如光谱效率（比如，传输比特所需用多少能量对电池终端设备是非常重要的。）、多径效应、噪声和干扰。Unit 2第23页/共88页原文：Amplitudeshiftkey

20、ingFigure2.3illustratesamplitudeshiftkeying(ASK),themostsimpledigitalmodulationscheme.Thetwobinaryvalues,1and0,arerepresentedbytwodifferentamplitudes.Intheexample,oneoftheamplitudesis0(representingthebinary0).译文：振幅键控图2.3所示振幅键控（ASK）是最简单的数字调制方式。二进制值0和1由不同的幅度来表示。例中，一个幅度是0（代表二进制0）。Unit 2第24页/共88页原文:This

21、simpleschemeonlyrequireslowlossheavilyinfluencetheamplitude.Inawirelessenvironment,aconstantamplitudecannotbeguaranteed,soASKistypicallynotusedforwirelessradiotransmission.译文：这种简单的方式仅需要低的带宽，但是容易受到干扰的影响。像多径传播，噪声和信道衰减严重影响幅度所产生的效果。在无线工作环境下，不能保证稳定的幅度，所以通常ASK不能用于无线电传输。Unit 2第25页/共88页原文：However,thewiretra

22、nsmissionschemewiththehighestperformance,namelyopticaltransmission,usesASK.Here,alightpulsemayrepresenta1,whiletheabsenceoflightrepresentsa0.译文：然而，有线传输方式有很高的传输性能，即光纤传输中使用ASK，有光脉冲表示1，同时无光表示0。Unit 2第26页/共88页原文：ThecarrierfrequencyinopticalsystemsissomehundredTHz.ASKcanalsobeappliedtowirelessinfraredtra

23、nsmission,usingadirectedbeamordiffuselight.译文：光纤系统中载波的频率达到数百THz。ASK也应用于无线红外线传输通过直连光束或漫射光。Unit 2第27页/共88页原文：FrequencyshiftkeyingAmodulationschemeoftenusedforwirelesstransmissionisfrequencyshiftkeying(FSK)(Figure2.4).ThesimplestformofFSK,alsocalledbinaryFSK(BFSK),assignsonefrequencyf1tothebinary1andan

24、otherfrequencyf2tothebinary0.译文：频移键控FSK(图2.4)是常用于无线传输的一种调试方式。最简单的频移键控形式，被称为二进制频移键控（BFSK），分配码元1为频率f1，码元0对应频率f2。Unit 2第28页/共88页原文：AverysimplewaytoimplementFSKistoswitchbetweentwooscillators,onewiththefrequencyf1andtheotherwithf2,dependingontheinput.译文:实现FSK最简单的办法是频率在两个振荡之间转换，根据输入，一个是频率为f1，另一个为频率为f2。Un

25、it 2第29页/共88页原文：Toavoidsuddenchangesinphase,specialfrequencymodulatorswithcontinuousphasemodulation(CPM)canbeused.Suddenchangesinphasecausehighfrequencies,whichisanundesiredside-effect.Asimplewaytoimplementdemodulationisbyusingtwobandpassfilters,oneforf1theotherforotherforf2.译文：为了防止相位跳变，引入了特殊频率调制，连续

26、相位调制。相位随高频进行跳变，这是难免的边效应。简单方式上的解调是使用两个带通滤波，一个为f1另一个为f2。Unit 2第30页/共88页原文：Acomputercanthencomparethesignallevelsofthefilteroutputstodecidewhichofthemisstronger.FSKneedsalargerbandwidthcomparedtoASKbutismuchlesssusceptibletoerrors.译文：抽样判决器能检测出经过滤波输出的信号电平是否足够高。FSK较ASK有较高的带宽，和更不易产生错误。Unit 2第31页/共88页Unit

27、2第32页/共88页原文：Thissimplescheme,shiftingthephaseby180eachtimethevalueofdatachanger,isalsocalledbinaryPSK(BSK).译文：这个简单的方式中，相位每次变化180码元也随之改变，这就是二进制相移键控（BPSK）。Unit 2第33页/共88页原文：AsimpleimplementationofaBPSKmodulatorcouldmultiplyafrequencyfwith+1ifthebinarydatais1andwith-1ifthetransmitter.译文：BPSK的调制器实现是如果是

28、码元1便乘以频率（f+1）码元0则乘以频率（f-1）。Unit 2第34页/共88页原文：Thiscanbedoneusingaphaselockloop(PLL).ComparedtoFSK,PSKismoreresistanttointerference,butreceiverandtransmitterarealsomorecomplex.译文：为了数据接收的正确性，接收机在频率和相位上同发射机实现同步。这将使用锁相环（PLL）。PSK较FSK有更好的抗干扰能力，但接收和发射更复杂。Unit 2第35页/共88页原文：AdvancedfrequencyshiftkeyingAfamous

29、FSKschemeusedinmanywirelessisminimumshiftkeying(MSK).MSKisbasicallyBFSKwithoutabruptphasechanges,i.e.,itbelongstoCPMschemes,Figure2.6showsanexamplefortheimplementationofMSK.译文：新型频移键控在大多数无线系统中使用的普遍频移键控频是最小频移键控（MSK）。MSK是基本没有相位突变的BFSK,即属于CPM方式。图2.6示出MSK实现的例子。Unit 2第36页/共88页Unit 2第37页/共88页原文：Accordingto

30、thefollowingscheme,thelowerorhigherfrequencyischosen(eitherinvertedornon-inverted)togeneratetheMSKsignal:iftheevenandtheoddbitareboth0,thenthehigherfrequencyf2isinverted(I.e.,f2isusedwithaphaseshiftof180);译文：通过如下方式，选择更低或更高的频率来产生MSK信号：如果偶数为和奇数位都为0，那么高频f2部分倒置（即f2其相位180变化）。Unit 2第38页/共88页原文：iftheevenbi

31、tis1,theoddbit0,thenthelowerfrequencyf1isinverted.Thisisthecase,e.g.,inthefifthtoseventhcolumnsofFigure2.6;译文：如果偶数位是1，奇数位是0.那么将低频f1部分倒置。这就是图2.6例子中第5到第7列的图形。Unit 2第39页/共88页原文：iftheevenbitis0andtheoddis1,asincolumns1to3,f1istakenwithoutchangingthephase;ifbothbitsare1,thentheoriginalf2istaken.Ahighfreq

32、uencyisalwayschosenifevenandoddbitsareequal.Thesignalisinvertediftheoddbitequals0.ThisschemeavoidsallphaseshiftsintheresultingMSKsignal.译文：如果偶数位是0奇数位是1，那么从1到3的波形中f1并不改变相位。如果两位都是1，则选用原f2。如果奇数和偶数位相等通常选用高频。如果偶数位等于0信号翻转。这种方式避免了MSK信号中的所有相位都翻转。Unit 2第40页/共88页原文：Addingaso-calledGaussianlowpassfiltertotheMS

33、KschemeresultsisGaussianMSK(GMSK),whichisthedigitalmodulationschemeformanyEuropeanwirelessstandards.ThefilterreducesthelargespectrumneededbyMSK.译文：另外还有一种经过高斯低通滤波的MSK方式形成所谓的高斯最小频移键控（GMSK），这许多欧洲无线标准中的数字调制形式。滤波降低了MSK所需的高频谱。Unit 2第41页/共88页原文：AdvancedphaseshiftkeyingThesimplePSKschemecanbeimprovedinmanyw

34、ays.ThebasicBPSKschemeonlyusesonepossiblephaseshiftof180.TheleftsideofFigure2.7showsBPSKinthephasedomain(whichistypicallythebetterrepresentationcomparedtothetimedomaininFigure2.5).译文：新型相移键控简单的PSK方式在许多方面可以被改进。基本的BPSK方式仅用一次180度相位转换。图2.7左边所示为BPSK相位域（这通常比图2.5的时域更具代表性）。Unit 2第42页/共88页原文：therightsideofFig

35、ure2.7showsquadraturePSK(QPSK),oneofthemostcommonPSKschemes(sometimesalsocalledquaternaryPSK).译文：右边的图2.7展示了差分相移键控（QPSK），是最普通的PSK形式（有时也称为四进制相移键控）。Unit 2第43页/共88页原文：Here,higherbitratescanbeachievedforthesamebandwidthbycodingtwobitsintoonephaseshift.Alternatively,onecanreducethebandwidthandstillachieve

36、thesamebitratesasforBPSK.译文：在相同的带宽中，一个相位转换编码两比特实现了高比特率。另外，减小了带宽还达到了BPSK相同的比特率。Unit 2第44页/共88页原文：QPSK(andotherPSKschemes)canberealizedintwovariants.Thephaseshiftcanalwaysberelativetoareferencesignal(withthesamefrequency).Ifthisschemeisused,aphaseshiftof0meansthatthesignalisinphasewiththereferencesign

37、al.译文：QPSK(以及其他PSK方式)能实现两种变形。相位变换也同参考信号相关（同频）。如果使用这种方法，0的一个相位变换意味着参考信号的相移。Unit 2第45页/共88页原文：AQPSKsignalwillthenexhibitaphaseshiftof45forthedata11,135for10,225for00,and315for01withallphaseshiftsbeingrelativetothereferencesignal.译文：QPSK信号将展宽数据11的相位变换为45，10的为135,00的为225和01的为315使得所有相位变换通参考信号相关。Unit 2第46

38、页/共88页原文：ThetransmitterselectspartsofthesignalasshowninFigure2.28andconcatenatesthem.Toreconstructdata,thereceiverhastocomparetheincomingsignalatthereceiver.译文：发射机选择部分如图2.8所示的信号并串起来。为了恢复信号，接收机必须把接收的信号通参考信号做比较。其的一个问题涉及接收机产生参考信号。Unit 2第47页/共88页原文：Transmitterandreceiverhavetobesynchronizedveryoften,e.g

39、.,byusingspecialsynchronizationpatternsbeforeuserdataarrivesorviaapilotfrequencyasreference.译文：发射机和接收机必须同步，例如，在用户信号到达前使用特殊的同步模式或通过参考导频。Unit 2第48页/共88页原文：OnewaytoavoidthisproblemistousedifferentialQPSK(DQPSK).Herethephaseshiftisnotrelativetoareferencesignalbuttothephaseoftheprevioustwobits.Inthiscase

40、,thereceiverdoesnotneedthereferencesignalbutonlycomparestwosignalstoreconstructdata.DQPSKisusedinUSwirelesstechnologiesIS-136andPACSandinJapanesePHS.译文：为避免这种问题的一种方法是使用差分四相键控（DQPSK）。相位变换与参考信号除在前两个比特中都不相关，在这种情况下，接收机不需要参考信号，只用比较两信号就可以再生数据。英国无线科技IS-136和日本PHS的PACS都使用DQPSK。Unit 2第49页/共88页原文：Onecouldnowthi

41、nkofextendingtheschemetomoreanglearecombinedcoding4bitsperphase/amplitudechange.译文：现在新型相位变换的方法是扩展更多的角度。实例中，每编译3比特相位变换8个角度。此外，PSK结合ASK的方式就如在9600bps时延标准的调制解调器使用的正交振幅调制（QAM）（图2.8的左边）。每次相位/幅度变换，3种不同振幅和12个角度编码4比特。Unit 2第50页/共88页原文：ProblemsoccurforwirelesscommunicationincaseofnoiseorISI.Themorepointsusedi

42、nthephasedomain,theharderitistoseparatethem.DQPSKhasbeenprovenasoneoftheefficientschemesundertheseconsiderations.译文：无线连接中的问题有噪声和ISI。相位域使用的相位点越多越难分离。DQPSK被证实是在这些考虑因素下最优有效的方式之一。Unit 2第51页/共88页原文：AmoreadvancedschemeisahierarchicalmodulationasusedinthedigitalTVstandardDVB-T.TherightsideofFigure2.8showsa

43、64QAMthatcontainsaQPSKmodulation.译文：最新型的方式是使用在DVB-T标准的数字电视中使用的分层调制。图2.8右边的部分展示了用QPSK调制的64位QAM。Unit 2第52页/共88页原文：A64QAMcancode6bitpersymbol.HerethetwomostsignificantbitsareusedfortheQPSKsignalembeddedintheQAMsignal.IfthereceptionofthesignalisgoodtheentireQAMconstellationcanberesolved.译文：64位QAM每标志编码6比

44、特。把QPSK信号中最显著的两个比特嵌入到QAM信号中。如果信号接收正确，就能完成QAM的星座图。Unit 2第53页/共88页原文：Underpoorreceptionconditions,e.g.,withmovingreceivers,onlytheQPSKportioncanberesolved.AhighprioritydatastreaminDVB-TiscodedwithQPSKusingthetwomostsignificantbits.Theremaining4bitsrepresentlowprioritydata.ForTVthiscouldmeanthatthestan

45、dardresolutiondatastreamiscodedwithhighpriority,thehighresolutioninformationwithlowpriority.Ifthesignalisdistorted,atleastthestandardTVresolutioncanbereceived.译文：在接收条件差的情况下，例如，在移动接收条件下，只能接收QPSK信号部分。高优先级数据流DVB-T通过QPSK编码由两个标记比特表示，剩下的4个比特承载低优先级数据。如果信号是扭曲的，最终的电视分辨率也能接收。Unit 2第54页/共88页原文：Multi-carriermod

46、ulationSpecialmodulationschemesthatstandsomewhatapartfromtheothersaremulti-carriermodulation(MCM),orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)orcodedOFDMstandardsIEEE802.11aandHiperLAN2.译文：多载波调制特殊的调制方式与其形式不同的代表有多载波调制（MCM）、正交频分复用、和编码的正交频分复用，都应用在欧洲数字无线电系统DAB和WLAN标准的IEEE802.11a和HiperLAN2中的内容。Unit 2第55

47、页/共88页ThemainattractionofMCMisitsgoodISImitigationproperty.MCMsplitsthehighbitratestreamintomanylowerbitratestreams(seeFigure2.9),eachstreambeingsentusinganindependentcarrierfrequency.MCM的主要影响力是其好的ISI延迟属性，MCM把高速比特流分割成许多低速比特流（见图2.9），每个数据流用独自的载波频率传输。Unit 2第56页/共88页原文：If,forexample,nsymbols/shavetobetr

48、ansmitted,eachsubcarriertransmitsn/csymbols/swithcbeingthenumberofsubcarriers.Onesymbolcould,forexamplerepresent2bitsasinQPSK.DAB,forexample,usesbetween192and1536ofthesesubcarrier.ThephysicallayerofHiperLAN2andIEEE802.11auses48subcarriersfordata.译文：如果n表示传输间隔，每个子载波传输n/c个间隔，其中c表示子载波的数目。一个间隔能承载如例QPSK的2

49、比特。DAB用192到1536之间的子载波。HiperLAN2和IEEE802.11a的物理层和使用48的数据子载波。Unit 2第57页/共88页原文：Figure2.10showsthesuperpositionoforthogonalfrequencies.Themaximumofonesubcarrierfrequencyappearsexactlyatafrequencywhereallothersubcarriersequalzero.译文：图2.10示出正交频率的叠加。副载波频率的最大值刚好出现在所有的子载波都为0的频率处。Unit 2第58页/共88页原文：Usingthiss

50、cheme,frequencyselectivefadingonlyinfluencessomesubcarriers,andnotthewholesignalanadditionalbenefitofMCM.Typically,MCMtransmitssymbols.Thishelpsthereceivertohandlemulti-pathpropagation.译文：使用这种方式，频率选择性衰减并不会影响所有的信号只是一些子载波，这也是MCM的一个额外的好处。通常MCM传输间隔的防卫间隔是在单间隔和群间隔之间。这有助于接收机处理多信道传输。Unit 2第59页/共88页原文：OFDMis