基本数字调制解调技术

2012.12.10 来源: 互联网大字

数字处理芯片直接处理得到的数字信号称之为数字基带信号，由于基带信号具有较低的频率分量，不宜通过无线信道传输。因此，在通信系统的发送端需要由一个载波来载运基带信号，也就是使载波信号的某一个（或几个）参量随基带信号改变，这一过程称之为（载波）调制，同时在通信系统的接收端需要有解调过程。

调制的实质是频谱搬移，它将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号（频带信号）；实现信道的多路复用，提高信道利用率；减小干扰，提高系统抗干扰能力。基本的三种数字调制方式是：振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。

振幅键控（ASK）：ASK是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字信号为二进制时，则为二进制振幅键控；当数字信号为多进制时，则为多进制振幅键控。ASK有两种实现方法：乘法器实现法和键控法。ASK的解调也有两种方法：同步解调法（相干解调）和包络解调法（非相干解调）。

频移键控（FSK）：信号是用不同频率的载波来传送数字信号，用数字基带信号控制载波的频率。FSK信号的产生有两种方法：直接调频法和频移键控法。直接调频法使用数字基带信号直接控制载频振荡器的振荡频率，利用数字基带信号控制谐振回路的LC元件的连接和断开，改变谐振回路的LC元件的数值，从而达到改变谐振频率的目的。直接调频法虽然实现方法简单，但频率稳定度不高，同时频率转换速率不能做的太快。FSK信号的解调的方法有很多种，如同步（相干）解调法、过零检测法和包络检波法等。

相位键控（PSK）：数字相位调制是用数字基带信号控制载波的相位，使载波的相位发生跳变的一种调制方式。数字调相常分为**调相（CPSK）和相对调相（DPSK），**调相是用载波的不同相位直接去表示数字信号的不同电平；相对调相是在**调相之前做了一个“**码—>相对码”的码变换。PSK信号的解调可以采用同步解调法和过零检测法。

正交振幅调制（QAM）：是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。这两个载波通常是相位差为90度的正弦波，因此被称作正交载波，它是一种频带利用率很高的数字调制方式。正交振幅调制利用载波的不同幅度及不同相位表示数字信息。

在QAM中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。因此，模拟信号相位调制和数字信号的PSK（相移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为它们本质上就是相位调制。

QAM信号的解调可以采用正交相干解调方法，解调器输入信号与本地**的两个正交载波相乘后，经过低通滤波器输出两路多电平信号X(t)和Y(t)，多电平判决器*多电平信号进行判决和检测，在经过L电平到2电平转换和并/串变换器*终输出二进制数据。

投稿作者：孤芳不自赏46

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