关于调制技术，你知道多少？

调制就是将单个信号比特转换成可以置于物理层之上的某种形式。这种形式在振幅、频率、相位或者位置方面呈周期性变化。

调制过程就是将由所传输数据组成的比特转换成电压，使其可以叠加在载体上、经放大后发送给天线的过程；这是一种原始数据与围绕中心频率震荡的载波之间的转换与混合。

最基本的调制是载波信号的键控。利用莫尔斯代码进行远距离信息传播被认为是无线电的第一个应用。

调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类；按照载波的形式分为连续波调制和脉冲调制两类。模拟调制有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。

图1 信号的波幅调制（AM）结果。

AM载波的波幅会随着输入数据频率的不同而呈线性变化。AM的带宽非常低，因此在数据通讯方面并不常用。

另外一种常见的方法是频率调制，即FM。FM中，载波的频率会随着输入数据频率的不同而呈线性变化。FM具有更高的带宽，因此被用于高质量音频数据的传输，比如立体声无线广播。视频信号具有更宽的带宽需求，因此FM也用于视频信号的传播。

图2 信号的频率调制（FM）结果。

数字调制有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）和差分移相键控（DPSK）等。数字调制的优点是抗干扰能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输。它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。

图3 信号的移频键控（FSK）结果。

图4 移相键控（PSK）的例子。

常用的三种数字调制技术包括：

1）振幅键控(ASK），用数字调制信号控制载波的通断。如在二进制中，发0时不发送载波，发1时发送载波。有时也把代表多个符号的多电平振幅调制称为振幅键控。振幅键控实现简单，但抗干扰能力差。

2)移频键控(FSK）：用数字调制信号的正负控制载波的频率。当数字信号的振幅为正时载波频率为f1，当数字信号的振幅为负时载波频率为f2。有时也把代表两个以上符号的多进制频率调制称为移频键控。移频键控能区分通路，但抗干扰能力不如移相键控和差分移相键控。

3)移相键控(PSK）：用数字调制信号的正负控制载波的相位。当数字信号的振幅为正时，载波起始相位取0；当数字信号的振幅为负时，载波起始相位取180°。有时也把代表两个以上符号的多相制相位调制称为移相键控。移相键控抗干扰能力强，但在解调时需要有一个正确的参考相位，即需要相干解调。

图5 二进制移相键控(BPSK)、正交移相键控(QPSK)以及正交调幅(QAM)结果。

调制方式往往决定一个通信系统的性能，对系统的传输有效性和可靠性都有着重要的影响。

在选择调制方式时，需要考虑：采取抗干扰能力强的调制方式，能适用于快衰落信道；占有较小的带宽以提高频谱利用率；带外辐射要小，以减少对邻近波道的干扰。

调制技术的最终目的就是使得调制以后的信号对干扰有较强的抵抗作用，同时对相邻的信道信号干扰较小，解调方便且易于集成。（作者：Daniel E.Capano）