数字调制系统的基本原理与应用——《通信原理》第六版樊昌信课后答案第六章
数字调制系统是指将数字基带信号转换为模拟载波信号的过程，以便在模拟信道中传输。数字调制系统有许多优点，如抗干扰能力强、传输效率高、易于实现多址接入等。本文将根据《通信原理》第六版樊昌信课后答案第六章，介绍数字调制系统的基本原理与应用。
数字调制系统的基本原理
数字调制系统的基本原理是利用载波的幅度、频率或相位等参数来表示数字基带信号的不同状态。根据载波参数的变化方式，数字调制系统可以分为以下几类：
1.幅移键控（ASK）：即根据数字基带信号的状态，改变载波的幅度。例如，当基带信号为1时，载波幅度为A；当基带信号为0时，载波幅度为0。ASK的优点是实现简单，缺点是抗干扰能力弱，易受噪声影响。
2.频移键控（FSK）：即根据数字基带信号的状态，改变载波的频率。例如，当基带信号为1时，载波频率为f1；当基带信号为0时，载波频率为f2。FSK的优点是抗干扰能力较强，缺点是占用频带较宽，传输效率较低。
3.相移键控（PSK）：即根据数字基带信号的状态，改变载波的相位。例如，当基带信号为1时，载波相位为0；当基带信号为0时，载波相位为π。PSK的优点是占用频带较窄，传输效率较高，缺点是实现较复杂，需要同步载波。
除了上述三种基本类型外，还有一些复合类型的数字调制系统，如振幅相移键控（APSK）、正交幅度调制（QAM）等，它们可以提高传输速率和抗干扰能力。
数字调制系统的应用
数字调制系统广泛应用于各种通信领域，如无线通信、卫星通信、数据通信等。下面举几个具体的例子：
1.无线通信：无线通信中常用到FSK和PSK等数字调制技术。例如，蓝牙技术使用了高斯最小频移键控（GFSK），即在FSK的基础上，对载波进行高斯滤波，以减少频谱的旁瓣，提高频谱利用率。另一个例子是全球移动通信系统（GSM），它使用了二进制相移键控（BPSK）和四相相移键控（QPSK），即分别用两种和四种相位来表示数字基带信号的状态，以提高传输速率。
2.卫星通信：卫星通信中常用到QAM和APSK等数字调制技术。例如，数字视频广播卫星（DVB-S）使用了16-QAM和64-QAM，即分别用16种和64种幅度相位组合来表示数字基带信号的状态，以提高传输速率和抗干扰能力。另一个例子是地球同步轨道卫星（GEO），它使用了8-PSK和16-APSK，即分别用8种和16种幅度相位组合来表示数字基带信号的状态，以提高传输效率和抗衰落能力。
3.数据通信：数据通信中常用到ASK和PSK等数字调制技术。例如，光纤通信中使用了非归零二进制调制（NRZ-B）和归零二进制调制（RZ-B），即分别用两种和三种光强来表示数字基带信号的状态，以提高传输速率和抗色散能力。另一个例子是局域网（LAN），它使用了曼彻斯特编码（Manchester coding），即在每个比特周期内，对载波进行一次相位反转，以实现自同步和抗噪声能力。