在本文中九游会J9·(china)官方网站-真人游戏第一品牌，咱们将盘问 RF 调制的基础常识以及它如何影响通讯系统的性能。

调制不仅关于通讯系统（包括无线电播送、卫星链路和出动集中）至关病笃，况且关于雷达、无线电导航和访佛期间的灵验运行也至关病笃。关联词，掌抓其复杂性可能是一项难过的任务。咫尺存在多数的调制期间，每种期间王人有其特有的属性和复杂性。

RF 工程师至少应该对调制表面的基答应趣有潜入的了解。在本文中，咱们将踏上解开这些旨趣的旅程，并诞生对调制在通讯系统中的要道作用的理解。咱们将当先界说调制并斟酌它如何妥贴信号传输经由，然后陆续盘问调制决策的采纳如何影响系统性能。

什么是调制？

假定咱们正在通过无线电系统传输语音或音乐等听觉信息。音时常谱由 20 Hz 至 20 kHz 的频率重量构成。关联词，推行信号的频谱在零频率近邻是对称的，因此咱们合计咱们的信号以原点 （f = 0） 为中心。

这等于咱们所说的基带信号，即以 f = 0 为中心的带限信号。调制是将基带信号调遣为通带信号的经由，通带信号以非零载波频率 （fc ).图 1（a） 披露了一个示例基带频谱;图 1（b） 披露了调制如何将基带频谱出动±fc

图 1.基带信号 （a） 和调制波 （b） 的频谱。

您也不错将调制视为在传输之前将基带信号的信息内容传输到 RF 载波的经由。天然从期间上讲不错通过无线电信谈平直传输基带信号，但先将其调遣为通带信号频繁要灵验得多。

调制信号的面目有许多种。也许最平直的期间是幅度调制，如图 2 所示。

图 2.时域中的基带信号示例（上图）过甚相应的幅度调制信号（下图）。

在这个例子中，一个变化相对逐渐的基带信号 (m(t)) 被改酿成一个快速变化的调制信号s(t)，其幅度凭据 m(t) 的幅度而变化。

咫尺，咱们对什么是 modulation 有了基本的了解。关联词，一个要道问题仍然存在：如果不错传输未调制的信号，那么什么使调制成为必要？为了薪金这个问题，让咱们当先斟酌一下信号是如何通过典型的通讯系统的。这将有助于咱们将对调制的盘问放在更大的辗转文中。

简化的通讯系统

沟通图 3 中的外差辐射器和接管器系统。

图 3.外差辐射器和接管器系统的简化框图

在此图中，输入信号是咱们决定传输的基带信号。辐射器的举座功能是修改基带信号以已毕高效传输。接管器的作用是从它接管到的调制载波信号中索要基带数据。

让咱们通过系统追踪输入信号，从它参加辐射器启动。

基带信号被馈入调制器，调制器调制中频 （IF） 信号的幅度、频率或相位。

上变频器将调制器的输出调遣为 RF 载波频率。

RF 信号参加辐射器的 RF 级，其中包括滤波器、匹配集中和功率放大器。RF 级的筹算是确保向天线提供最大功率。它还过滤掉了由于推行元件和电路的非线性而产生的任何带外频率重量。

信号离拓荒射器并参加频谈，频谈仅仅将信号从辐射器传送到接管器的物理介质。在无线相接的辗转文中，信谈是空气本人。

在通谈的另一端，接管器内的射频级使用天线来拿获高频信号。频繁，它会使用低噪声放大器来放大信号。

下变频器将放大的信号调遣为 IF 频率。

解调器从调制波中检索原始基带信号。在语音播送中，这意味着索要原始语消息号。

请说明， demodulation 推行上是 modulation 的反面。调制触及将信息镶嵌到载波中。解调从载波中索要信息。

通讯残害：衰减、噪声和失真

您可能仍是说明到，上图中有一个咱们莫得提到的块 — 相接到通谈并记号为 “Distortion and Noise” 的块。

由于 Channel 充任天然滤波器，因此在信号传播经由中可能会使信号衰减和失真。信号衰减跟着辐射器和接管器之间的距离而增多。同期，由于以下景观，信号会发生失真：

与频率连络的增益。

多旅途落幕。

多普勒频移。

此外，信号在穿过信谈时会遭遇来自当场噪声源的侵扰。这些噪声源包括：

电斗争开关。

汽车点燃系统。

手机排放。

微波炉。

闪电和其他大气侵扰。

临了，噪声不仅会在信号通过通谈传播时引入。它也在辐射器和接管器的电路里面产生，主如果由于带电粒子在导体中的当场通顺。

这些颓势使信号传输具有挑战性。庆幸的是，调制表面不错提供匡助 — 关于给定的信号衰减和噪声水平，调制期间的采纳是决定辐射机-接管器系统性能的要道身分。让咱们鄙人一节中进一步探讨这少许。

调制面目影响数据速度

在给定带宽 （B） 和信噪比 （SNR） 下，不错通过通讯信谈传输的信息量存在表面范围。此范围称为通谈容量或 Shannon 范围，由下式给出：

C=B×log2（SNR+1）

通过为咱们提供无错误通讯的最大可能数据速度，Shannon 的信谈容量方程成为调制期间效能的基准。Shannon 莫得展示如何达到这个表面极限，但他如实解说了这是可能的。因此，工程师们用功设想出使咱们大要接近香农极限的调制面目。

然则调制期间的采纳如何影响数据速度呢？为了更好地理解这少许，请沟通图 4 中假定的调制波。在这种调制面目中，载波的幅度有四个不同的电平 ( A1, A2, A3, and A4) 基于两位输入信号的情状。

图 4.四级幅度调制示例

增多载波幅度电平的数目使咱们大要通过换取的信谈带宽传输更多信息。举例，使用 8 个不同的 amplitude 级别允许每个级别编码 3 位。

这种期间的时弊是，更多的电平意味着它们之间的辩别越短，这使得系统更容易受到噪声侵扰。因此，如果咱们具有高信噪比，那么增多级别的数目仅仅擢升数据传输速度的灵验面目。系统的噪声水平必须弥漫低，以介意在接管器处进行失误的幅度检测。

由于载波的幅度和相位代表两个零丁的解放度，因此咱们不错通过篡改载波的相位和幅度来进一步擢升信息费解量。这两个解放度暗意二维空间的正交基。因此，传输记号的星座图不错用平面上的点来暗意，如图 5 所示。

图 5.振幅和相位的组合，暗意为平面上的点星座

由此不错显著看出，数据速度取决于咱们如何调制载波。

使用 RF 载波的其他平允

除了擢升数据速度外，采选射频载波信号进行数据传输还不错精准范围辐射频谱。它还使咱们大要更灵验地欺诈 RF 带宽。通过使用不同的载波频率，咱们不错已毕一个频分复用系统，允许同期传输来自多个消息源的信号。

此外，以低频传输信号需要大型天线。因此，使用 RF 载波简化了辐射器和接管器的结构。

末端语

当受到换取进度的信谈衰减和接管器噪声时，不同的调制决策会产生不同的性能水平。鉴于电磁频谱的可用性有限，最佳采纳灵验欺诈频谱的调制决策。关于给定的信息速度，高效的调制决策使用较窄的带宽。

调制决策的采纳也会影响辐射器设想中功率放大器的采纳。某些调制期间允许使用非线性功率放大器九游会J9·(china)官方网站-真人游戏第一品牌，这在功耗方面显著更灵验。在接管信号的可检测性、使用可用频谱的效能以及功率放大器的效能之间存在衡量。