《通信原理》学习笔记No.49:什么是调制,什么是解调?
一、什么是模拟调制?什么是数字调制,二者如何区分?
调制:将信息承载到满足信道要求的高频信号上的过程就是调制。
调制时,被调的信号称为调制信号(也就是常说的基带信号),无任何信息量的高频信号称为载波信号,调制信号经过调制后得到的新的高频信号称为已调信号(也就是常说的频带信号)。
判断是模拟调制还是数字调制,取决于要调制的信号是模拟还是数字的。
如果被调信号是模拟信号,则称为模拟调制;
如果被调信号是数字信号,则称为数字调制。
二、常见的模拟调制方法有哪些?
调制信号:模拟基带信号(低频模拟信号);
载波信号:高频正弦波信号。
模拟调制一般有三种,分别是:
(1)幅度调制(AM):是指用低频的模拟信号去控制高频载波信号的幅度,也就是载波的幅度随着低频信号发生变化,又称为调幅。
(2)频率调制(FM):是指用低频的模拟信号去控制高频载波信号的频率,也就是载波的频率随着低频信号发生变化,又称为调频。
(3)相位调制(PM):是指用低频的模拟信号去控制高频载波信号的相位,也就是载波的相位随着低频信号发生变化,又称为调相。
以幅度调制为例,设低频模拟信号为m(t), 高频正弦载波为c(t), 那么已调信号为Sm(t)=m(t)*c(t)。c(t)的幅度受m(t)控制,c(t)被m(t)控制后变成了Sm(t), 具体体现在Sm(t)的幅度包络与m(t)一致,即Sm(t)的包络蕴含了低频信号m(t)的信息,见下图1:
图1 模拟调制之幅度调制图示
三、常见的数字调制方法有哪些?
调制信号:数字基带信号(随机的脉冲序列);
载波信号:高频正弦波信号。
数字调制的思想和模拟调制类似,通过控制载波信号的幅度、频率、相位等参量来实现数字信号的传输。呈现形式是以已调信号的某些离散状态来表征所传送的信息,这种离散的状态像有开关按键在控制着“通与断”一样,因此数字调制信号也称为键控信号。
在二进制时,数字调制一般也有三种,分别是:
(1)幅度键控(ASK):是指用低频数字调制信号(一串的01序列)去改变高频载波信号的幅度。分别采用载波的两种不同大小的幅度代表二进制中的0和1。见图2-1、2-2。

图2-1 数字调制之二进制的振幅键控调制(ASK)
ASK:Amplitude Shift Keying,二进制的写作2ASK,多进制为MASK。图2-1为2ASK,s(t)是脉冲序列,由一串的0、1构成。当是1时,控制载波幅度不变,当是0时,载波变成零,这就是通过数字脉冲序列控制载波振幅的振幅键控调制。或者0和1对应的幅度不一样,但不一定为0,见下图2-2所示。

图2-2 数字调制之二进制的振幅键控调制(ASK)
(2)频移键控(FSK):是指用低频的数字调制信号去改变高频载波信号的频率,分别采用两种不同的频率代表二进制0和1。即0用频率f1表示,1用频率f2表示,载波的频率由原来的一个频率经过调制信号调制后,变成了两个频率(二进制中是两个频率,如果是多进制,则频率数更多)。见图3-1、图3-2.

图3-1 数字调制之二进制的频移键控调制(FSK)

图3-2 数字调制之二进制的频移键控调制(FSK)
FSK:Frequency Shift Keying。图3中,当是1时是一个频率,当是0时,是另一个频率。频率可以通过曲线在x轴上的疏密来表示,曲线越稀疏,表示频率越低,曲线越密集,表示频率越高。
(3)相移键控(PSK):是指用低频的数字调制信号去改变高频载波信号的相位,分别采用两种不同的相位代表二进制0和1。见图4-1、4-2.

图4-1 数字调制之二进制的相移键控调制(PSK)

图4-2 数字调制之二进制的相移键控调制(PSK)
PSK:Phase Shift Keying:图4-1中,1表示相位不发生改变,0表示相位发生180°改变。图4-2中,1表示相位发生180°改变,0表示相位不发生改变。
数字调制汇总图示如下图5:

图5 数字调制ASK、FSK、PSK
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