载波 与 调制

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载波

是指被调制以传输信号的波形,一般为正弦波。一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽,否则会发生混叠,使传输信号失真。 可以这样理解,我们一般需要发送的数据的频率是低频的,如果按照本身的数据的频率来传输,不利于接收和同步。使用载波传输,我们可以将数据的信号加载到载波的信号上,接收方按照载波的频率来接收数据信号,有意义的信号波的波幅与无意义的信号的波幅是不同的,将这些信号提取出来就是我们需要的数据信号。


调制

是一种将信号注入载波,以此信号对载波加以调制的技术,以便将原始信号转变成适合传送的电波信号, 常用于无线电波的广播与通信、利用电话线的数据通信等各方面。 依调制信号的不同,可区分为数字调制及模拟调制,这些不同的调制,是以不同的方法,将信号和载波合成的技术。调制的逆过程叫做解调,用以解出原始的信号。

调制与解调的意义

可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且使频谱资源得到充分利用。例如,天线尺寸为信号的十分之一或更大些,信号才能有效的被辐射。对于语音信号来说,相应的天线尺寸要在几十公里以上,实际上不可能实现。这就需要调制过程将信号频谱搬移到较高的频率范围。如果不进行调制就把信号直接辐射出去,那么各电台所发出信号的频率就会相同。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致互相干扰。这也是在同一信道中实现多路复用的基础。



模拟信号调制方式

  • 角度调制(Angular modulation)

    • 相位调制(调相)(Phase modulation, PM)
    • 频率调制(调频)(Frequency modulation, FM)
  • 幅度调制(调幅)(Amplitude modulation, AM)

    • 双边带调制(Double-sideband modulation, DSB)
    • 单边带调制(Single-sideband modulation, SSB or SSB-AM)
    • 残余边带调制(Vestigial-sideband modulation, VSB)



数字信号调制方式

  • 幅度偏移调制 (Amplitude-shift keying, ASK) and its most common form, on-off keying (OOK)
  • 相位偏移调制 (Phase-shift keying, PSK)
  • 正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation, QAM) 结合PSK与ASK的方式来作调制
  • 频率偏移调制 (Frequency-shift keying, FSK) (see also audio frequency-shift keying (AFSK))**Minimum-shift keying (MSK)

    • Gaussian minimum-shift keying (GMSK)
  • 连续相位调制(Continuous phase modulation, CPM)
  • 正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) modulation, also known as discrete multitone (DMT).
  • Wavelet modulation
  • Trellis coded modulation (TCM) also known as trellis modulation
  • 正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation, QAM)



脉波调制方式(脉冲无线电)

  • 脉冲编码调制 Pulse-code modulation(PCM) (Analog-over-digital)
  • 脉冲宽度调制 Pulse-width modulation(PWM) (Analog-over-analog)
  • 脉冲幅度调制 Pulse-amplitude modulation(PAM) (Analog-over-analog)
  • 脉冲相位调制 Pulse-position modulation(PPM) (Analog-over-analog)
  • 脉冲密度调制Pulse-density modulation (PDM) (Analog-over-analog)
  • 三角积分调制Sigma-delta modulation (∑Δ) (Analog-over-digital)