线性调制和非线性调制

调制方式按照传输特性,调制方式可分为线性调制和非线性调制。广义的线性调制,是指已调波中被调参数随调 制信号成线性变化的调制过程。狭义的线性调制,是指把调制信号的频谱搬移到载波频率两侧而成为上、下边带的调制过程。

调制方式按照传输特性,调制方式可分为线性调制和非线性调制。广义的线性调制,是指已调波中被调参数随调 制信号成线性变化的调制过程。狭义的线性调制,是指把调制信号的频谱搬移到载波频率两侧而成为上、下边带的调制过程。此时只改变频谱中各分量的频率,但不改变各分量振幅的相对比例,使上边带的频谱结构与调制信号的频谱相同,下边带的频谱结构则是调制信号频谱的镜像。狭义的线性调制有调幅(AM)、抑制载波的双边带调制(DSB-SC)和单边带调制(SSB)、残留边带调制(VSB)。

非线性调制是调制技术的一种实现方式,与线性调制相对应。
非线性调制与线性调制本质的区别在于:线性调制不改变信号的原始频谱结构,而非线性调制改变了信号的原始频谱结构。此外,非线性调制往往占用较宽的带宽。

常见的非线性调制主要有:
调频(FM),窄带调频(如民用对讲机)和宽带调频(FM广播)均属于非线性调制范畴。
移频键控(FSK),常用于自动控制、无线数传。
移相键控(PSK)和差分移相键控(DPSK),常用于自动控制、无线数传。

转载于:https://www.cnblogs.com/mway/p/6607579.html

### 线性调制非线性调制的概念 广义上的线性调制指的是在已调波中,被调参数会随着调制信号的变化呈现线性关系的过程[^1]。具体来说,在狭义定义下,线性调制通过将调制信号的频谱搬移到载波频率两侧形成上下边带来实现信息传输。这种调制方式不会改变原始信号的频谱结构。 相比之下,非线性调制则会对信号的原始频谱结构造成改变,并通常需要更宽的带宽资源来进行有效的数据传递。这类调制方法虽然可能增加复杂度带宽需求,但在某些场景下能够提供更高的抗干扰能力更好的性能表现。 ### 区别分析 两者的主要差异体现在以下几个方面: #### 频谱特性 - **线性调制**: 不改变输入信号原有的频谱形状,仅将其位置平移至新的中心频率处。 - **非线性调制**: 改变了原信号的频谱分布形式,可能会引入谐波分量或其他失真效应。 #### 带宽利用率 由于非线性操作可能导致额外的高频成分出现,因此一般而言, - **线性调制**倾向于使用较少的频带宽度完成同样的功能; - 而对于相同的质量要求,**非线性调制**往往消耗更多带宽以容纳变形后的频谱特征[^2]。 ### 应用场景探讨 不同类型的调制适用于特定的应用环境技术背景之中: #### 线性调制应用实例 在线性简单化的通信链路设计里,比如传统的AM广播或者部分卫星下行链路中使用的QPSK(正交相移键控),都属于典型的线性调制方案。这些场合注重保持较高的保真度以及较低的成本开销。 ```python import numpy as np from scipy import signal fs = 8000 f = 5 time = np.linspace(0, 1, fs) amplitude_modulated_signal = (1 + 0.5 * np.cos(2 * np.pi * f * time)) * np.sin(2 * np.pi * 15 * time) # 绘图展示 AM 调制效果 plt.plot(time[:int(fs/f)], amplitude_modulated_signal[:int(fs/f)]) plt.title('Amplitude Modulation Example') plt.xlabel('Time [s]') plt.ylabel('Signal Amplitude'); ``` #### 非线性调制适用领域 当面对更高阶数的数据编码或是更强健性的连接请求时,则可考虑运用FM无线电服务或者是现代蜂窝网络里的GMSK之类的技术手段——它们均基于某种形式的非线性原理构建而成。此类选择有助于提升整体系统的鲁棒性并减少误码率的发生概率。 ---
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