调制是将信息信号叠加到射频(载波)信号上,完成的设备叫调制器;解调就是将射频载波去掉,只剩下信息信号。通常调制的类型由幅度调制(AM)、相位调制(PM)、频率调制(FM)。
1.幅度调制(AM)
调幅就是改变正弦波的高度,老的模拟调幅方式很容易受到噪声的干扰而失真,因此出现了二元幅移键控(BASK),它本质上数字的,如下图所示
BASK信号仍然容易受到噪声在幅度上的随机改变的影响,但是由于其只区分0和1,因此微小的变化不会引起系统的误解,所以BASK至今仍在使用。 2.频率调制(FM) 有一种为数字信息信号服务的频率调制类型叫频移键控(FSK),FSK使用两个完全不同的频率来表示0和1,它依赖于输入数字的比特流,在两个频率之间转换(用合成器产生),FM对噪声并不像AM那样敏感,这是它产生的原因。 3.相位调制(PM) 大部分的无线发送的数字信息通过相位(或其它派生的方法)对射频载波进行调制。下表是非常流行的PM技术
下面讨论当今数字无线通信中两种最流行的相位调制BPSK和QPSK
BPSK有两种不同的可能相移0°和180°,而QPSK则有4个不同的可能相移,它们是0°,90°,180°和270°。可见QPSK在每个正弦波上能承载2比特信息(每bit两种可能,4种可能即2^2=4),而BPSK则只有1比特。有没有这样的想法,可以把正弦波分成多份相移,这样不就在每个正弦波上能够承载更多的信息了嘛,但是噪声会影响相移,微小的相移容易和噪声产生混淆。
4.正交幅度调制
在今天的数字无线系统中最新使用的调制形式是正交幅度调制(QAM),QPSK有4中可能的相移,如果在信号的AM上有两种幅度,则每个正弦波就有8种可能,所以QAM每个正弦波可承载3bit信息(2^3=8)。
调制器和解调器
射频信号可以通过调制器进行调制,调制器是一个相当复杂的器件,可以用一个简单的方框图来表示
两路输入,一路是信息(可以是模拟或数字信息),另一路是射频载波,输出是一个经过调制的信号,上图是BASK调制。解调器则完成相反的工作,取出调制信号,把它分成一个信息信号和射频载波信号。调制器和解调器用什么器件来做呢?通常需要一个或两个混频器,还需要振荡器和合成器,在调相的例子中还需要移相器和相位检测器。调制器在发射机之前,解调器在接收机之后。
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