什么是调制(Modulation)

本文阐述了通讯学中调制技术的核心概念,包括调制的目的、过程、优点及应用,深入探讨了未调制低频信号的缺点与调制后高频信号的优势。

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In telecommunications, modulation is the process of conveying a message signal, for example a digital bit stream or ananalog audio signal, inside another signal that can be physically transmitted.

在通讯学中,调制将一种信号转换成另一种可以被传播的信号,例如数字的bit流或者模拟的声音信号。


不调制的低频信号有以下缺点:

 天线很难在低频状态下工作;

 易被干扰,易产生噪音;

 不能和其他的信号一起传输;


调制后的高频信号的优点:

 天线可以很小;

 可以有很多频道;

 不易被干扰,不易产生噪音;


调制 - 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
调制信号 - 指来自信源的基带信号
载波 - 未受调制的周期性振荡信号,它可以是正弦波,也可以是非正弦波。
载波调制 - 用调制信号去控制载波的参数的过程。
已调信号 - 载波受调制后称为已调信号。
解调(检波) - 调制的逆过程,其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。  

调制的目的:
提高无线通信时的天线辐射效率。
把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。
扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。


http://en.wikipedia.org/wiki/Modulation

### 调制的定义及原理 调制是指将待传输的信息加载到高频载波上的过程,使得信息能够通过特定信道进行有效传递。这一技术广泛应用于无线通信、广播以及其他数据传输领域[^1]。 #### 定义 调制的核心在于改变载波信号的一个或多个参数(如幅度、频率或相位),使其随输入信号的变化而变化。这样可以确保低频或直流形式的信息能够在高频范围内传播,从而克服远距离传输中的衰减问题[^2]。 #### 原理 调制的基本原理可以通过以下几个方面描述: 1. **载波信号的选择** 使用一个高频率的正弦波作为载波信号,该信号具有固定的振幅、频率和初始相位。载波的作用是充当信息的载体,使信息可以在更广的空间范围中传播[^3]。 2. **信息加载的方式** 根据不同的调制方式,信息被加载到载波的不同属性上: - 幅度调制 (AM, Amplitude Modulation):通过调整载波的振幅来表示信息。 - 频率调制 (FM, Frequency Modulation):通过改变载波的频率来携带信息。 - 相位调制 (PM, Phase Modulation):通过对载波的相位进行调节来编码信息[^4]。 3. **数字调制的应用** 数字调制进一步扩展了传统的模拟调制理念,适用于离散比特流的数据传输。常见的数字调制方法包括但不限于: - PSK (Phase Shift Keying),例如 QPSK 和 BPSK,利用相位差来区分不同状态。 - ASK (Amplitude Shift Keying),基于振幅差异实现信息编码。 - FSK (Frequency Shift Keying),依靠频率切换完成数据映射[^5]。 以下是QPSK的一种简单实现代码示例,展示了如何将基带信号分为I/Q两路并合成最终的已调信号: ```matlab function y = qpsk_modulate(x) % 将输入序列转换为复数形式 I = x(1:2:end); % 提取奇数位置码元 Q = x(2:2:end); % 提取偶数位置码元 % 构造星座点 constellation = exp(1i*pi/4)*[1+1i; 1-1i; -1+1i; -1-1i]; % 进行符号映射 symbols = reshape(constellation(mod(I-1,4)+1), [], 1); % 上采样与滤波处理省略... end ``` ---
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