介紹幾種信號調制方法

在之前的文章中，我們曾多次講到電磁波的美妙，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，這個電磁波就可以作為信息的載體來工作了。信號是怎么加載到電磁波上的呢？今天我們一起來介紹幾種最基本的信號調試方式。雖然在現在的通信制式中，這些調制方式有很多的不足，但是作為信號入門的基礎，我們不妨再花點時間復習一下唄。

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

FM：Frequency modulation，頻率調制，這種調試方式改變的是信號的頻率。頻率調制的優點是可以限制信號上的幅度噪聲，因為只有頻率變化才能攜帶所需的信息。這可以通過使信號通過一個進入限制的階段來實現，從而消除可能是噪聲和一般信號變化的結果的幅度變化。如果有足夠的信號使某個階段進入限制狀態，則任何信號強度變化都不會改變解調音頻的電平，假設正在傳輸音頻。因此，調制形式已被用于許多應用，包括高質量的模擬聲音廣播。

PM：Phasemodulation，相位調制，相位調制根據調制信號改變載波的相位。相位調制和頻率調制有許多相似之處并且是相互聯系的——一個是另一個的差分。然而，相位調制適用于數據傳輸，因此近年來它的使用迅速增長。

每種調制方式都有其自身的優點和缺點，因此它們都用于不同的無線電通信應用中。

除了調制或調制技術的三種主要基本形式外，每種類型還有許多變體。同樣，這些調制技術用于各種應用，一些用于模擬應用，而另一些用于數字應用。

角度調制

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

兩種類型的角度調制，即頻率調制和相位調制是相互關聯的，因為頻率是相位的導數，即頻率是相位的變化率。

另一種看待這兩種調制類型之間聯系的方法是，可以通過首先對調制波形進行積分然后將結果用作相位調制器的輸入來生成頻率調制信號。相反，可以通過首先對調制信號進行微分，然后將結果用作頻率調制器的輸入來生成相位調制信號。

調制組合

可以使用結合幅度和角度調制分量的調制形式。以這種方式可以獲得性能的增強。

正交幅度調制，QAM： 使用這種形式的信息幅度和相位信息用于承載信號。數據被調制到信號的同相和正交元素上：I & Q 和星座在兩個平面上形成多個點。

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

信號帶寬

任何信號的一個關鍵要素是它占用的帶寬。這很重要，因為它定義了所需的信道帶寬，因此定義了在給定無線電頻譜段內可以容納的信道數量。隨著無線電頻譜壓力的增加，無線電信號帶寬是任何類型無線電發射或傳輸的重要特征。

帶寬由兩個主要特征控制：

調制類型 某些調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，僅此一項就可能決定調制的選擇。

調制信號的帶寬： 稱為香農定律的定律決定了信號可以傳輸的最小帶寬。一般來說，調制信號的帶寬越寬，所需的帶寬就越寬。

調制信號類型

在選擇要使用的調制類型時，有必要查看每種調制類型的優缺點。AM和FM廣泛用于模擬聲音傳輸，而相移鍵控和正交幅度調制通常用于傳輸數字數據。

我們把幅度調制和頻率調制放到一起，大家來觀察一下他們之間的區別。