調制是將信息信號疊加到射頻(載波)信號上,完成的設備叫調制器;解調就是將射頻載波去掉,只剩下信息信號。通常調制的類型由幅度調制(AM)、相位調制(PM)、頻率調制(FM)。
1.幅度調制(AM)
調幅就是改變正弦波的高度,老的模擬調幅方式很容易受到噪聲的干擾而失真,因此出現了二元幅移鍵控(BASK),它本質上數字的,如下圖所示
BASK信號仍然容易受到噪聲在幅度上的隨機改變的影響,但是由于其只區分0和1,因此微小的變化不會引起系統的誤解,所以BASK至今仍在使用。 2.頻率調制(FM) 有一種為數字信息信號服務的頻率調制類型叫頻移鍵控(FSK),FSK使用兩個完全不同的頻率來表示0和1,它依賴于輸入數字的比特流,在兩個頻率之間轉換(用合成器產生),FM對噪聲并不像AM那樣敏感,這是它產生的原因。 3.相位調制(PM) 大部分的無線發送的數字信息通過相位(或其它派生的方法)對射頻載波進行調制。下表是非常流行的PM技術
下面討論當今數字無線通信中兩種最流行的相位調制BPSK和QPSK
BPSK有兩種不同的可能相移0°和180°,而QPSK則有4個不同的可能相移,它們是0°,90°,180°和270°。可見QPSK在每個正弦波上能承載2比特信息(每bit兩種可能,4種可能即2^2=4),而BPSK則只有1比特。有沒有這樣的想法,可以把正弦波分成多份相移,這樣不就在每個正弦波上能夠承載更多的信息了嘛,但是噪聲會影響相移,微小的相移容易和噪聲產生混淆。
4.正交幅度調制
在今天的數字無線系統中最新使用的調制形式是正交幅度調制(QAM),QPSK有4中可能的相移,如果在信號的AM上有兩種幅度,則每個正弦波就有8種可能,所以QAM每個正弦波可承載3bit信息(2^3=8)。
調制器和解調器
射頻信號可以通過調制器進行調制,調制器是一個相當復雜的器件,可以用一個簡單的方框圖來表示
兩路輸入,一路是信息(可以是模擬或數字信息),另一路是射頻載波,輸出是一個經過調制的信號,上圖是BASK調制。解調器則完成相反的工作,取出調制信號,把它分成一個信息信號和射頻載波信號。調制器和解調器用什么器件來做呢?通常需要一個或兩個混頻器,還需要振蕩器和合成器,在調相的例子中還需要移相器和相位檢測器。調制器在發射機之前,解調器在接收機之后。
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