本
文
摘
要
什么是调制?
调制是将能量低的消息信号与能量高的载波信号进行混合,产生一个新的高能量信号的过程,该信号可以将信息传输到很远的距离。或者说,调制是根据消息信号的幅度去改变载波信号的特性(幅度、频率或者相位)的过程。下面我们通过一个简单的例子更深入的认识一下调制过程,如下图所示为幅度调制。
为什么要调制?
举个例子,两个人说话距离0.5米的时候很容易听清对方要表述的内容,但是距离增加到5米的时候听起来就比较费劲,如果周围在增加一些其他人说话的声音,有可能就听不出对方要表达的意思了。
从上面的例子我们可以指点,消息信号一般强度很弱,无法进行远距离传播。除此之外,物理环境、外部噪声和传播距离的增加都会进一步简单消息的信号强度。那为了把消息信号传输到很远很远的地方,我们该怎么办呢?此时就通过高频率和高能量的载波信号来帮助我们实现,它传播距离更远,不容易受外部干扰的影响,这种高能量或高频信号称为载波信号。
如何调制?
既然我们可以使用载波信号帮助我们将消息信号传输到很远的距离,那么如何将消息信号和载波信号进行结合呢?我们知道,一个信号包括了幅度、频率和相位,那么我们可以根据消息信号的幅度来改变载波信号的幅度、频率和相位,即我们所熟知的调幅、调频和调相。
在调制过程中,载波信号的特性会根据调制方式发生变化,但是我们要传输的消息信号的特性是不会发生改变。
调制中包括哪些信号类型?
1. 消息信号
消息信号就是我们要传播到目的地的消息,如我们的语音信号等,它也称调制信号或者基带信号。2. 载波信号
具有振幅、频率和相位等特性,但是不包含任何有用信息的高能量或高频信号,我们称之为载波信号或载波3. 调制信号
当消息信号与载波信号进行混合,会产生一个新的信号,我们称这个新信号为调制信号。调制类型有哪些?
调制一般可分为:
模拟调制:指模拟消息信号直接调制在载波上,让载波的特性跟随其幅度进行变化。
数字调制:指调制信号或者消息信号已经不在是模拟形式,而是进行了模数转换,将数字基带信号调制到载波上进行传输,它的优点有高抗噪性、高可用带宽和容许功率。更多细分如下图所示:
1. 调幅:载波信号的幅度根据消息信号的幅度而变化(改变),而载波信号的频率和相位保持恒定。
2. 调频:载波信号的频率根据消息信号的幅度而变化(改变),而载波信号的幅度和相位保持恒定。
3. 调相:载波信号的相位根据消息信号的幅度而变化(改变),而载波信号的幅度保持恒定。
4. 模拟脉冲调制:根据消息信号的幅度改变载波脉冲的特性(脉冲幅度,脉冲宽度或脉冲位置)的过程。
脉冲编码调制:是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的数字信号。PCM的优点就是音质好,缺点就是体积大。