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探究现代数字调制技术

本文摘要:调制是所有无线通信的基础,调制是一个将数据传输到无线电载波上用作升空的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程,并且能用的频谱受限,因此调制方式显得前所未有地最重要。 如今的调制的主要目的是将尽量多的数据压缩到最多的频谱中。 此目标被称作频谱效率,量度数据在分配的比特率中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。 现在已现经常出现了多种用来构建和提升频谱效率的技术。

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调制是所有无线通信的基础,调制是一个将数据传输到无线电载波上用作升空的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程,并且能用的频谱受限,因此调制方式显得前所未有地最重要。  如今的调制的主要目的是将尽量多的数据压缩到最多的频谱中。

此目标被称作频谱效率,量度数据在分配的比特率中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。

现在已现经常出现了多种用来构建和提升频谱效率的技术。  幅移键控(ASK)和频移键控(FSK)  调制正弦无线电载波有三种基本方法:变更振幅、频率或振幅。较为先进设备的方法则通过统合两个或者更加多这些方法的变体来提升频谱效率。

如今,这些基本的调制方式仍在数字信号领域中用于。  图1表明了二进制零的基本串行数字信号和用作升空的信号以及经过调制后的适当AM和FM信号。有两种AM信号:电源调制(OOK)和幅移键控(ASK)。在图1a中,载波振幅在两个振幅级之间变化,从而产生ASK调制。

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在图1b中,二进制信号变频器和导通载波,从而产生OOK调制。  图1:三种基本的数字调制方式仍在较低数据速率短距离无线应用于中非常风行:幅移键控(a)、电源键控(b)和频移键控(c)。在载波零交叉点再次发生二进制状态变化时,这些波形是相干性的  AM在与调制信号的最低频率含量大于的载波频率之上和之下产生边带。所需的比特率是最低频率含量的两倍,还包括二进制脉冲调制信号的谐波。

  频移键控(FSK)使载波在两个有所不同的频率(称作标记频率和空间频率,即fm和fs)之间转换(图1c)。FM不会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。

产生的比特率是最低调制频率(包括谐波和调制指数)的函数,即:  m=f(T)  f是标记频率与空间频率之间的频率位移,或者:  f=fsfm  T是数据的时间间隔或者数据速率的倒数(1/bit/s)。


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