介紹幾種最基本的信號(hào)調(diào)試方式

在之前的文章中，我們?cè)啻沃v到電磁波的美妙，但是有了電磁波就可以通信了嗎？No，我們要把信息加載到電磁波上，這個(gè)電磁波就可以作為信息的載體來(lái)工作了。信號(hào)是怎么加載到電磁波上的呢？今天我們一起來(lái)介紹幾種最基本的信號(hào)調(diào)試方式。雖然在現(xiàn)在的通信制式中，這些調(diào)制方式有很多的不足，但是作為信號(hào)入門的基礎(chǔ)，我們不妨再花點(diǎn)時(shí)間復(fù)習(xí)一下唄。

AM：Amplitude Modulation,幅度調(diào)制，顧名思義，這種調(diào)制方式改變的是信號(hào)的幅度或者強(qiáng)度。幅度調(diào)制是第一種用于廣播聲音的調(diào)制類型。今天，其他形式的調(diào)制正被越來(lái)越多地使用，但幅度調(diào)制仍在廣泛使用。

FM：Frequency modulation，頻率調(diào)制，這種調(diào)試方式改變的是信號(hào)的頻率。頻率調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是可以限制信號(hào)上的幅度噪聲，因?yàn)橹挥蓄l率變化才能攜帶所需的信息。這可以通過(guò)使信號(hào)通過(guò)一個(gè)進(jìn)入限制的階段來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而消除可能是噪聲和一般信號(hào)變化的結(jié)果的幅度變化。如果有足夠的信號(hào)使某個(gè)階段進(jìn)入限制狀態(tài)，則任何信號(hào)強(qiáng)度變化都不會(huì)改變解調(diào)音頻的電平，假設(shè)正在傳輸音頻。因此，調(diào)制形式已被用于許多應(yīng)用，包括高質(zhì)量的模擬聲音廣播。

PM：Phasemodulation，相位調(diào)制，相位調(diào)制根據(jù)調(diào)制信號(hào)改變載波的相位。相位調(diào)制和頻率調(diào)制有許多相似之處并且是相互聯(lián)系的——一個(gè)是另一個(gè)的差分。然而，相位調(diào)制適用于數(shù)據(jù)傳輸，因此近年來(lái)它的使用迅速增長(zhǎng)。

每種調(diào)制方式都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此它們都用于不同的無(wú)線電通信應(yīng)用中。

除了調(diào)制或調(diào)制技術(shù)的三種主要基本形式外，每種類型還有許多變體。同樣，這些調(diào)制技術(shù)用于各種應(yīng)用，一些用于模擬應(yīng)用，而另一些用于數(shù)字應(yīng)用。

角度調(diào)制

角度調(diào)制是基于改變正弦載波的角度或相位的調(diào)制形式的名稱。使用角度調(diào)制，載波的幅度沒(méi)有變化。屬于角度調(diào)制類別的兩種調(diào)制形式是頻率調(diào)制和相位調(diào)制。

兩種類型的角度調(diào)制，即頻率調(diào)制和相位調(diào)制是相互關(guān)聯(lián)的，因?yàn)轭l率是相位的導(dǎo)數(shù)，即頻率是相位的變化率。

另一種看待這兩種調(diào)制類型之間聯(lián)系的方法是，可以通過(guò)首先對(duì)調(diào)制波形進(jìn)行積分然后將結(jié)果用作相位調(diào)制器的輸入來(lái)生成頻率調(diào)制信號(hào)。相反，可以通過(guò)首先對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行微分，然后將結(jié)果用作頻率調(diào)制器的輸入來(lái)生成相位調(diào)制信號(hào)。

調(diào)制組合

可以使用結(jié)合幅度和角度調(diào)制分量的調(diào)制形式。以這種方式可以獲得性能的增強(qiáng)。

正交幅度調(diào)制，QAM： 使用這種形式的信息幅度和相位信息用于承載信號(hào)。數(shù)據(jù)被調(diào)制到信號(hào)的同相和正交元素上：I & Q 和星座在兩個(gè)平面上形成多個(gè)點(diǎn)。

幅度和相位篩選鍵控，APSK： 與 QAM 相比，使用 APSK，可以安排星座以優(yōu)化峰值與平均功率比，并且可以設(shè)置更少的幅度級(jí)別。這使射頻功率放大器能夠更有效地工作。

信號(hào)帶寬

任何信號(hào)的一個(gè)關(guān)鍵要素是它占用的帶寬。這很重要，因?yàn)樗x了所需的信道帶寬，因此定義了在給定無(wú)線電頻譜段內(nèi)可以容納的信道數(shù)量。隨著無(wú)線電頻譜壓力的增加，無(wú)線電信號(hào)帶寬是任何類型無(wú)線電發(fā)射或傳輸?shù)闹匾卣鳌?/p>

帶寬由兩個(gè)主要特征控制：

調(diào)制類型 某些調(diào)制形式比其他形式更有效地利用其帶寬。因此，在頻譜使用很重要的情況下，僅此一項(xiàng)就可能決定調(diào)制的選擇。

調(diào)制信號(hào)的帶寬： 稱為香農(nóng)定律的定律決定了信號(hào)可以傳輸?shù)淖钚?。一般?lái)說(shuō)，調(diào)制信號(hào)的帶寬越寬，所需的帶寬就越寬。

調(diào)制信號(hào)類型

在選擇要使用的調(diào)制類型時(shí)，有必要查看每種調(diào)制類型的優(yōu)缺點(diǎn)。AM和FM廣泛用于模擬聲音傳輸，而相移鍵控和正交幅度調(diào)制通常用于傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

我們把幅度調(diào)制和頻率調(diào)制放到一起，大家來(lái)觀察一下他們之間的區(qū)別。

這樣看，信號(hào)調(diào)制是不是容易理解了，不服的話，看今天的第二條文章推出的信號(hào)調(diào)制講義，或者看看樊昌信老師的書。

審核編輯：湯梓紅