通信原理-调制


信号可以是任何东西,比如你喊叫时发出的声波。这种喊叫只能在一定距离内听到。但为了使同一波长距离传播,您需要一种技术来增强该信号的强度,而不干扰原始信号的参数。

什么是信号调制?

携带信号的消息必须远距离传输,为了建立可靠的通信,需要借助高频信号,而高频信号不应影响消息信号的原始特性。

消息信号的特征如果改变,其中包含的消息也会改变。因此,必须注意消息信号。高频信号可以传输更远的距离,而不会受到外部干扰的影响。我们借助这种称为载波信号的高频信号来传输我们的消息信号。这样的过程简称为调制。

调制是根据调制信号的瞬时值改变载波信号参数的过程。

需要调制

基带信号不兼容直接传输。对于这样的信号,为了传播更远的距离,必须通过高频载波调制来增加其强度,这不会影响调制信号的参数。

调制的优点

如果不引入调制,用于传输的天线必须非常大。由于电波无法在不失真的情况下传播到很远的距离,因此通信范围受到限制。

以下是在通信系统中实现调制的一些优点。

  • 天线尺寸减小。
  • 不会发生信号混合。
  • 通讯范围增加。
  • 发生信号复用。
  • 允许调整带宽。
  • 接待质量提高。

调制过程中的信号

以下是调制过程中的三种类型的信号。

消息或调制信号

包含要传输的消息的信号称为消息信号。它是基带信号,必须经过调制过程才能传输。因此,它也被称为调制信号

载波信号

具有一定相位、频率和幅度但不包含任何信息的高频信号称为载波信号。这是一个空信号。它只是用于将调制后的信号传送到接收器。

调制信号

经过调制处理后得到的信号称为调制信号。该信号是调制信号和载波信号的组合。

调制类型

调制有多种类型。根据所使用的调制技术,它们的分类如下图所示。

调制类型

调制的类型大致分为连续波调制和脉冲调制。

连续波调制

在连续波调制中,使用高频正弦波作为载波。这又分为幅度调制和角度调制。

  • 如果高频载波的幅度根据调制信号的瞬时幅度而变化,则这种技术称为幅度调制

  • 如果载波的角度根据调制信号的瞬时值而变化,则这种技术称为角度调制

      角度调制又分为频率调制和相位调制。

    • 如果载波的频率根据调制信号的瞬时值而变化,则这种技术称为频率调制

    • 如果高频载波的相位根据调制信号的瞬时值而变化,则这种技术称为相位调制

脉冲调制

在脉冲调制中,矩形脉冲的周期序列被用作载波。这进一步分为模拟调制和数字调制。

模拟调制技术中,如果脉冲的幅度、持续时间或位置根据基带调制信号的瞬时值而变化,则这种技术称为脉冲幅度调制(PAM)脉冲持续时间/宽度调制(PDM) /PWM)脉冲位置调制 (PPM)

数字调制中,使用的调制技术是脉冲编码调制 (PCM),其中模拟信号被转换为 1 和 0 的数字形式。由于结果是编码脉冲串,因此称为 PCM。这进一步发展为增量调制(DM),将在后续章节中讨论。因此,PCM 是一种将模拟信号转换为数字形式的技术。