通信中調(diào)制概念的理解及種類

調(diào)制的概念

調(diào)制（modulation）就是對信號源的信息進行處理加到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^程，就是使載波隨信號而改變的技術(shù)。一般來說，信號源的信息（也稱為信源）含有直流分量和頻率較低的頻率分量，稱為基帶信號?；鶐盘柾荒茏鳛閭鬏斝盘?，因此必須把基帶信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€相對基帶頻率而言頻率非常高的信號以適合于信道傳輸。這個信號叫做已調(diào)信號，而基帶信號叫做調(diào)制信號。調(diào)制是通過改變高頻載波即消息的載體信號的幅度、相位或者頻率，使其隨著基帶信號幅度的變化而變化來實現(xiàn)的。而解調(diào)則是將基帶信號從載波中提取出來以便預(yù)定的接收者（也稱為信宿）處理和理解的過程。

調(diào)制的種類

調(diào)制的種類很多，分類方法也不一致。按調(diào)制信號的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。用模擬信號調(diào)制稱為模擬調(diào)制；用數(shù)據(jù)或數(shù)字信號調(diào)制稱為數(shù)字調(diào)制。按被調(diào)信號的種類可分為脈沖調(diào)制、正弦波調(diào)制和強度調(diào)制（如對非相干光調(diào)制）等。調(diào)制的載波分別是脈沖，正弦波和光波等。正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方式，后兩者合稱為角度調(diào)制。此外還有一些變異的調(diào)制，如單邊帶調(diào)幅、殘留邊帶調(diào)幅等。脈沖調(diào)制也可以按類似的方法分類。此外還有復(fù)合調(diào)制和多重調(diào)制等。不同的調(diào)制方式有不同的特點和性能。

展望

調(diào)制在電子學(xué)中是非常重要的。引人注目的發(fā)展動向是：①由于數(shù)字業(yè)務(wù)的不斷增加，數(shù)字通信系統(tǒng)的容量需要不斷擴充，這就必須發(fā)展超高速率的數(shù)字調(diào)制技術(shù)；②為了充分利用無線電頻譜資源，要求進一步研究頻譜效率高的和誤碼率低的調(diào)制方式；③在相干光通信和光盤存儲設(shè)備方面，光相位調(diào)制、頻率調(diào)制和偏振調(diào)制等的研究也是重要的研究課題。

調(diào)制的作用

調(diào)制在通信系統(tǒng)中有十分重要的作用。通過調(diào)制，不僅可以進行頻譜搬移，把調(diào)制信號的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成適合于傳播的已調(diào)信號，而且它對系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸?shù)目煽啃杂兄艽蟮挠绊?，調(diào)制方式往往決定了一個通信系統(tǒng)的性能。

調(diào)制方式

在通信中，我們常常采用的調(diào)制方式有以下幾種：

（一）模擬調(diào)制：用連續(xù)變化的信號去調(diào)制一個高頻正弦波

主要有：1.幅度調(diào)制（調(diào)幅AM，雙邊帶調(diào)制DSBSC，單邊帶調(diào)幅SSBSC，殘留邊帶調(diào)制VSB以及獨立邊帶ISB）；2.角度調(diào)制（調(diào)頻FM，調(diào)相PM）兩種。因為相位的變化率就是頻率，所以調(diào)相波和調(diào)頻波是密切相關(guān)的；

（二）數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字信號對正弦或余弦高頻振蕩進行調(diào)制

主要有：

1.振幅鍵控ASK；

2.頻率鍵控FSK；

3.相位鍵控PSK；

（三）脈沖調(diào)制：用脈沖序列作為載波

主要有：

1.脈沖幅度調(diào)制（PAM：Pulse Amplitude Modulation）；

2.脈寬調(diào)制（PDM：Pulse Duration Modulation）；

3.脈位調(diào)制（PPM：Pulse Position Modulation）；

4.脈沖編碼調(diào)制（PCM：Pulse Code Modulation） ；

隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，頻譜資源日趨緊張，為了提高系統(tǒng)的容量，信道間隔已由最初的100kHz減少到25kHz，并將進一步減少到12.5kHz，甚至更小，由于數(shù)字通信具有建網(wǎng)靈活，容易采用數(shù)字差錯控制技術(shù)和數(shù)字加密，便于集成化，并能夠進入ISDN網(wǎng)，所以通信系統(tǒng)都在由模擬制式向數(shù)字制式過渡。

因此系統(tǒng)中必須采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)，然而一般的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，如ASK、PSK和FSK因傳輸效率低而無法滿足移動通信的要求，為此，需要專門研究一些抗干擾性強、誤碼性能好、頻譜利用率高的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，盡可能地提高單位頻譜內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的比特率，以適用于移動通信窄帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆Ｈ?/p>

最小頻移鍵控（MSK－Minimum Shift Keying）;

高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK－Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）;

四相相移鍵控（QPSK－Quadrature Reference Phase Shift Keying）;

交錯正交四相相移鍵控（OQPSK－Offset Quadrature Reference Phase Shift Keying）;

四相相對相移鍵控（DQPSK－Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying）;

π/4正交相移鍵控（π/4－DQPSK－Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying）;

已在數(shù)字蜂房移動通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

責(zé)任編輯：xj

原文標題：通信中調(diào)制概念的理解和分類

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