信号的调制过程简述，对比常见的调制技术

信号的调制过程简述，对比常见的调制技术

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/2409_87378937/article/details/143945676

信号调制是现代通信系统中的核心技术之一，广泛应用于无线通信、卫星通信和广播等领域。通过调制，可以将低频的基带信号转换为适合传播的高频信号，实现信息的有效传输。本文将详细介绍信号调制的基本概念、原理、分类以及调制过程，并对比常见的调制技术。

信号调制的目的

1. 便于无线发射，减少天线尺寸；
2. 频分复用，提高通信容量；
3. 提高信号抗干扰能力。

信号调制的原理

信号调制是一种将低频的基带信号转换为适合传播的高频已调信号的过程。在这个过程中，通过改变高频载波（即消息的载体）的幅度、相位或频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化，从而实现信息的传输。

调制信号的分类

调制信号可分为模拟调制和数字调制。

模拟调制

模拟调制是使用模拟信号作为基带信号，主要包括调幅、调频和调相。

• 调幅（AM）：幅度调制是一种通过改变载波信号的幅度来传输信息的调制方式。信号的幅度随输入信号的强度变化而变化。简单来说，当输入信号强度增加时，载波的幅度也随之增大。

• 调频（FM）：频率调制是通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方式。输入信号的强度变化会导致载波频率的变化，而不是幅度的变化。例如，输入信号强度增加时，载波的频率可能变高。

• 调相（PM）：相位调制是根据调制信号改变载波信号的相位。相位调制通过改变载波信号的相位来传输信息。与频率调制相似，但主要变化体现在载波的相位。

数字调制

数字调制是无线、卫星和地面通信行业中使用的一个术语，指数字状态由载波相对相位和/ 或幅度表示的一种调制。主要包括：ASK、FSK、PSK、QAM.

• 幅移键控（ASK）：即使用数字基带信号去控制被调制信号（或载波信号）的幅度，使被调制信号的幅度跟随基带信号变化而幅度切换。我们可以把ASK看成一种特殊的AM。

• 频移键控（FSK）：即使用数字基带信号去控制被调制信号（或载波信号）的频率，使被调制信号的频率跟随基带信号变化而做频率切换。我们可以把FSK看成一种特殊的FM。

• 相移键控（PSK）：即使用数字基带信号去控制被调制信号（或载波信号）的相位，使被调制信号的相位跟随基带信号变化而做相位切换。我们可以把PSK看成一种特殊的PM。

• 正交振幅调制（QAM）：即使用数字基带信号去控制被调制信号（或载波信号）的相位及幅度，使被调制信号的相位及幅度跟随基带信号变化而作切换。它是ASK与PSK的结合。

以下是几种调制方式的图示：

信号的调制过程

1. 基带信号准备

• 基带信号定义：基带信号是原始的信息信号，可能是音频、视频或数字数据。它通常处于低频范围。
• 信号特性：根据应用不同，基带信号可以是模拟信号（如语音或音乐）或数字信号（二进制数据流）。

2. 载波信号生成
   载波信号特性：载波信号通常是一个高频正弦波，表达式为：

3. 选择调制类型
   常见的调制方式包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

• 在振幅调制中，基带信号改变载波的振幅。
• 在频率调制中，基带信号改变载波的频率。
• 在相位调制中，基带信号改变载波的相位。

4. 混合与信号处理

• 混合过程：基带信号作用于载波，使得载波的某一特性（振幅、频率或相位）随基带信号而变化。
• 滤波与放大：对调制后的信号可能进行滤波，以去除不需要的频谱成分，并放大至适合发送的功率电平。

5. 传输

• 媒介选择：调制信号通过天线发射（无线电通信）或通过有线系统（如光纤或同轴电缆）传输。
• 传播途径：在无线通信中，信号可以通过自由空间传播；在有线通信中，信号在导体或光介质中传播。

RIGOL支持输出调制信号的仪器

1. 函数/任意波形发生器
2. 射频信号源