- 相關(guān)推薦
淺析數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制
淺析數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制
中國(guó)西部地區(qū)電視技術(shù)協(xié)會(huì)2003年年會(huì)電視技術(shù)論文評(píng)比二等獎(jiǎng)2003年度全省廣播電視優(yōu)秀科技論文三等獎(jiǎng)
摘要：由于數(shù)字電視系統(tǒng)采用數(shù)字傳輸，而在傳輸系統(tǒng)中都使用到了數(shù)字調(diào)制技術(shù)，本文就對(duì)ASK、FSK、PSK、QAM等數(shù)字調(diào)制方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
1934年美國(guó)學(xué)者李佛西提出脈沖編碼調(diào)制(PCM)的概念，從此之后通信數(shù)字化的時(shí)代應(yīng)該說(shuō)已經(jīng)開(kāi)始了，但是數(shù)字通信的高速發(fā)展卻是20世紀(jì)70年代以來(lái)的事情。隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶不再滿足于聽(tīng)到聲音，而且還要看到圖像；通信終端也不局限于單一的電話機(jī)，而且還有傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)等數(shù)據(jù)終端。現(xiàn)有的傳輸媒介電纜、微波中繼和衛(wèi)星通信等將更多地采用數(shù)字傳輸。而這些系統(tǒng)都使用到了數(shù)字調(diào)制技術(shù)，本文就數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方法作一些詳細(xì)的介紹。
一 數(shù)字調(diào)制
數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制是信道編碼的一部分，我們之所以在信源編碼和傳輸通道之間插入信道編碼是因?yàn)橥ǖ兰跋鄳?yīng)的設(shè)備對(duì)所要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)有一定的限制，未經(jīng)處理的數(shù)字信號(hào)源不能適應(yīng)這些限制。由于傳輸信道的頻帶資源總是有限的，因此提高傳輸效率是通信系統(tǒng)所追求的最重要的指標(biāo)之一。模擬通信很難控制傳輸效率，我們最常見(jiàn)到的單邊帶調(diào)幅（SSB）或殘留邊帶調(diào)幅（VSB）可以節(jié)省近一半的傳輸頻帶。由于數(shù)字信號(hào)只有"0"和"1"兩種狀態(tài)，所以數(shù)字調(diào)制完全可以理解為像報(bào)務(wù)員用開(kāi)關(guān)電鍵控制載波的過(guò)程，因此數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式就顯得較為單純。在對(duì)傳輸信道的各個(gè)元素進(jìn)行最充分的利用時(shí)可以組合成各種不同的調(diào)制方式，并且可以清晰的描述與表達(dá)其數(shù)學(xué)模型。所以常用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)有2ASK、4ASK、8ASK、BPSK、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等，頻帶利用率從1bit/s/Hz～3bit/s/Hz。更有將幅度與相位聯(lián)合調(diào)制的QAM技術(shù)，目前數(shù)字微波中廣泛使用的256QAM的頻帶利用率可達(dá)8bit/s/Hz，八倍于2ASK或BPSK。此外，還有可減小相位跳變的MSK等特殊的調(diào)制技術(shù)，為某些專門(mén)應(yīng)用環(huán)境提供了強(qiáng)大的工具。近年來(lái)，四維調(diào)制等高維調(diào)制技術(shù)的研究也得到了迅速發(fā)展，并已應(yīng)用于高速M(fèi)ODEM中，為進(jìn)一步提高傳輸效率奠定了基礎(chǔ)。總之，數(shù)字通信所能夠達(dá)到的傳輸效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬通信，調(diào)制技術(shù)的種類也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于模擬通信，大大提高了用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要選擇系統(tǒng)配置的靈活性。
1、基帶傳輸
傳輸信息有兩種方式：基帶傳輸和調(diào)制傳輸。由信源直接生成的信號(hào)，無(wú)論是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，都是基帶信號(hào)，其頻率比較低。所謂基帶傳輸就是把信源生成的數(shù)字信號(hào)直接送入線路進(jìn)行傳輸，如音頻市話、計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)�。載波傳輸則是用原信號(hào)去改變載波的某一參數(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜的搬移，如果載波是正弦波，則稱為正弦波或連續(xù)波調(diào)制。把二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制在正弦波上進(jìn)行傳輸，其目的除了進(jìn)行頻率匹配外，也可以通過(guò)頻分、時(shí)分、波分復(fù)用的方法使信源和信道的容量進(jìn)行匹配。
2、為什么要進(jìn)行調(diào)制
首先，由于頻率資源的有限性，限制了我們無(wú)法用開(kāi)路信道傳輸信息。再者，通信的最終目的是遠(yuǎn)距離傳遞信息。由于傳輸失真、傳輸損耗以及保證帶內(nèi)特性的原因，基帶信號(hào)是無(wú)法在無(wú)線信道或光纖信道上進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸?shù)�。為了進(jìn)行長(zhǎng)途傳輸，必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。最后，較小的倍頻程也保證了良好的帶內(nèi)特性。所以調(diào)制就是將基帶信號(hào)搬移到信道損耗較小的指定的高頻處進(jìn)行傳輸（即載波傳輸），調(diào)制后的基帶信號(hào)稱為通帶信號(hào)，其頻率比較高。 數(shù)字信號(hào)的載波傳輸與基帶傳輸?shù)闹饕獏^(qū)別就是增加了調(diào)制與解調(diào)的環(huán)節(jié)，是在復(fù)接器后增加了一個(gè)調(diào)制器，在分接器前增加一個(gè)解調(diào)器而已。
3、映射
信息與表示和承載它的信號(hào)之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為"映射"，接收端正是根據(jù)事先約定的映射關(guān)系從接收信號(hào)中提取發(fā)射端發(fā)送的信息的。信息與信號(hào)間的映射方式可以有很多種，不同的通信技術(shù)就在于它們所采用的映射方式不同。實(shí)際上，數(shù)字調(diào)制的主要目的在于控制傳輸效率，不同的數(shù)字調(diào)制技術(shù)正是由其映射方式區(qū)分的，其性能也是由映射方式?jīng)Q定的。
一個(gè)數(shù)字調(diào)制過(guò)程實(shí)際上是由兩個(gè)獨(dú)立的步驟實(shí)現(xiàn)的：映射和調(diào)制，這一點(diǎn)與模擬調(diào)制不同。映射將多個(gè)二元比特轉(zhuǎn)換為一個(gè)多元符號(hào)，這種多元符號(hào)可以是實(shí)數(shù)信號(hào)（在ASK調(diào)制中），也可以是二維的復(fù)信號(hào)（在PSK和QAM調(diào)制中）。例如在QPSK調(diào)制的映射中，每?jī)蓚�(gè)比特被轉(zhuǎn)換為一個(gè)四進(jìn)制的符號(hào)，對(duì)應(yīng)著調(diào)制信號(hào)的四種載波。多元符號(hào)的元數(shù)就等于調(diào)制星座的容量。在這種多到一的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了頻帶壓縮。應(yīng)該注意的是，經(jīng)過(guò)映射后生成的多元符號(hào)仍是基帶數(shù)字信號(hào)。經(jīng)過(guò)基帶成形濾波后生成的是模擬基帶信號(hào)，但已經(jīng)是最終所需的調(diào)制信號(hào)的等效基帶形式，直接將其乘以中頻載波即可生成中頻調(diào)制信號(hào)。
4、調(diào)制方法
調(diào)制的方法主要是通過(guò)改變正弦波的幅度、相位和頻率來(lái)傳送信息。其基本原理是把數(shù)據(jù)信號(hào)寄生在載波的某個(gè)參數(shù)上：幅度、頻率和相位，即用數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)進(jìn)行幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。數(shù)字信號(hào)只有幾個(gè)離散值，這就象用數(shù)字信號(hào)去控制開(kāi)關(guān)選擇具有不同參量的振蕩一樣，為此把數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式稱為鍵控。數(shù)字調(diào)制分為調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻三類，最簡(jiǎn)單的方法是開(kāi)關(guān)鍵控，"1"出現(xiàn)時(shí)接通振幅為A的載波，"0"出現(xiàn)時(shí)關(guān)斷載波，這相當(dāng)于將原基帶信號(hào)（脈沖列）頻譜搬到了載波的兩側(cè)。如果用改變載波頻率的方法來(lái)傳送二進(jìn)制符號(hào)，就是頻移鍵控（FSK）的方法，當(dāng)"1"出現(xiàn)時(shí)是低頻，"0"出現(xiàn)時(shí)是高頻。這時(shí)其頻譜可以看成碼列對(duì)低頻載波的開(kāi)關(guān)鍵控加上碼列的反碼對(duì)高頻載波的開(kāi)關(guān)鍵控。如果"0"和"1"來(lái)改變載波的相位，則稱為相移鍵控（PSK）。這時(shí)在比特周期的邊緣出現(xiàn)相位的跳變。但在間隔中部保留了相位信息。收端解調(diào)通常在其中心點(diǎn)附近進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，PSK系統(tǒng)的性能要比開(kāi)關(guān)鍵控FSK系統(tǒng)好，但必須使用同步檢波。除上面所述的二相位、二頻率、二幅度系統(tǒng)外，還可以采用各種多相位、多振幅和多頻率的方案。在DVB系統(tǒng)中衛(wèi)星傳輸采用QPSK，有線傳輸采用QAM方式，地面?zhèn)鬏敳捎肅OFDM（編碼正交頻分復(fù)用）方式。下面就對(duì)ASK、FSK、PSK、QAM進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
（1）PSK相移鍵控(Phase Shift Keying)
QPSK調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適合衛(wèi)星廣播。歐洲與日本的數(shù)字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道，采用QPSK調(diào)制。此項(xiàng)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，所以本文對(duì)PSK進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
數(shù)字調(diào)相：如果兩個(gè)頻率相同的載波同時(shí)開(kāi)始振蕩，這兩個(gè)頻率同時(shí)達(dá)到正最大值，同時(shí)達(dá)到零值，同時(shí)達(dá)到負(fù)最大值，它們應(yīng)處于"同相"狀態(tài)；如果其中一個(gè)開(kāi)始得遲了一點(diǎn)，就可能不相同了。如果一個(gè)達(dá)到正最大值時(shí)，另一個(gè)達(dá)到負(fù)最大值，則稱為"反相"。一般把信號(hào)振蕩一次（一周）作為360度。如果一個(gè)波比另一個(gè)波相差半個(gè)周期，我們說(shuō)兩個(gè)波的相位差180度，也就是反相。當(dāng)傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，"1"碼控制發(fā)0度相位，"0"碼控制發(fā)180度相位。載波的初始相位就有了移動(dòng)，也就帶上了信息。
(a) M-PSK
相移就是把振幅、頻率作為常量，而把相位作為變量。M-PSK信號(hào)可以用這樣的一組信號(hào)來(lái)代表：
已調(diào)信號(hào)中相鄰的相位間隔是2π/M。例如，2個(gè)符號(hào)（BPSK）、4個(gè)符號(hào)（4-PSK）和8個(gè)符號(hào)（8-PSK）的相位間隔分別是π、π/2、π/4。用相位矢量圖方法可將M-PSK信號(hào)中的關(guān)系直觀的表示出來(lái)，圖1是M=2、4和8三種PSK信號(hào)的矢量圖。
各個(gè)矢量的端點(diǎn)在矢量圖中的空間分布稱為星座。在圖1中，由于各矢量的幅度都等于A，矢量的端點(diǎn)分布在以A為半徑的圓上。圖中用虛線表示出接收機(jī)解調(diào)器的判決范圍。只要相位為θn
的矢量的相位偏離不超過(guò)以θn中心的+-π/M的范圍，就能作出正確的判決。
利用簡(jiǎn)單的三角函數(shù)式可將（1-1）式改寫(xiě)成如下的正交信號(hào)表示式：
在相位圖上，余弦系數(shù)ai和正弦系數(shù)bi 是分別由水平軸和垂直軸代表的，ai稱為同相信號(hào)，用I(In-Phace)表示；bi 成為正交信號(hào)，用Q（Quardrature）表示。
多相調(diào)制與二相調(diào)制相比，既可以壓縮信號(hào)的頻帶，又可以減小由于信道特性引起的碼間串?dāng)_的影響，從而提高了數(shù)字通信的有效性。但在多相調(diào)制時(shí)，相位取值數(shù)增大，信號(hào)之間的相位差也就減小，傳輸?shù)目煽啃詫㈦S之降低，因而，實(shí)際中用得較多的多相調(diào)制是四相制和八相制。
(b) QPSK四相相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying)
四相相移調(diào)制是利用載波的四種不同相位差來(lái)表征輸入的數(shù)字信息，是四進(jìn)制移相鍵控。QPSK是在M=4時(shí)的調(diào)相技術(shù)，它規(guī)定了四種載波相位，分別為45°，135°，225°，275°，其星座圖見(jiàn)圖3。調(diào)制器輸入的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)字序列，為了能和四進(jìn)制的載波相位配合起來(lái)，則需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換為四進(jìn)制數(shù)據(jù)，這就是說(shuō)需要把二進(jìn)制數(shù)字序列中每?jī)蓚�(gè)比特分成一組，共有四種組合，即00，01，10，11，其中每一組稱為雙比特碼元。每一個(gè)雙比特碼元是由兩位二進(jìn)制信息比特組成，它們分別代表四進(jìn)制四個(gè)符號(hào)中的一個(gè)符號(hào)。QPSK中每次調(diào)制可傳輸2個(gè)信息比特，這些信息比特是通過(guò)載波的四種相位來(lái)傳遞的。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號(hào)的相位來(lái)判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。
數(shù)字調(diào)制用"星座圖"來(lái)描述，星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個(gè)基本參數(shù)：1）信號(hào)分布；2）與調(diào)制數(shù)字比特之間的映射關(guān)系。星座圖中規(guī)定了星座點(diǎn)與傳輸比特間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為"映射"，一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號(hào)分布和映射完全定義，即可由星座圖來(lái)完全定義。
用ai，bi二維平面上的點(diǎn)來(lái)表示，如圖3所示。QPSK是一種二維調(diào)制技術(shù)，其中水平軸ai稱為同相軸，垂直軸bi稱為正交軸，分別對(duì)應(yīng)于星座圖上的I和Q坐標(biāo)。同相載波指載波本身，正交載波指相位旋轉(zhuǎn)90度的載波。QPSK調(diào)制在實(shí)現(xiàn)時(shí)是采用正交調(diào)幅的方式，某星座點(diǎn)在I坐標(biāo)上的投影去調(diào)制同相載波的幅度，在Q坐標(biāo)上的投影去調(diào)制正交載波的幅度，然后將兩個(gè)調(diào)幅信號(hào)相加就是所需的調(diào)相信號(hào)。實(shí)際上色度信號(hào)的調(diào)制就是正交振幅調(diào)制，只不過(guò)是用連續(xù)信號(hào)去調(diào)制兩個(gè)正交載波而已。"I"是波形的"同相"成分，"Q"是正交成分。IQ調(diào)制既能有效傳輸信息，也能適應(yīng)數(shù)字制式。IQ調(diào)制器實(shí)際建立了AM、FM和PM。它的工作為：當(dāng)您用一個(gè)波形調(diào)制載波時(shí)，您可把調(diào)制信號(hào)作為矢量來(lái)處理。它有實(shí)部和虛部，或同相（I）和正交（Q）部分�，F(xiàn)在制作一個(gè)鎖定至載波的接收器，您可通過(guò)讀取調(diào)制信號(hào)的I和Q部分譯解信息。在極坐標(biāo)上的信息如圖4所示。從 I/Q 平面我們能看到調(diào)制載波與未調(diào)制載波相比作了什么以及產(chǎn)生調(diào)制載波需要什么樣的基帶I和Q輸入。
圖 4 未調(diào)制載波(a)和調(diào)制載波(b)。任意選擇的正I軸代表相對(duì)未調(diào)制載波的0°。在(a)中，由于調(diào)制載波是相對(duì)于未調(diào)制載波，因此未調(diào)制載波作為沿正I軸的固定矢量出現(xiàn)。在(b)中，調(diào)制載波與未調(diào)制載波的頻率相同，但有45°的偏移，因此作為45°的固定矢量出現(xiàn)。
QPSK是一種恒包絡(luò)調(diào)制，它的信號(hào)的平均功率是恒定的，因此不受幅度衰減的影響，也就是說(shuō)幅度上的失真不會(huì)使QPSK產(chǎn)生誤碼。
QPSK正交調(diào)制器方框圖如圖5所示。它可以看成由兩個(gè)BSPK調(diào)制器構(gòu)成，首先將輸入的串行二進(jìn)制信息序列經(jīng)串－并變換，變成m=log2M個(gè)并行數(shù)據(jù)流，每一路的數(shù)據(jù)率是R/m,R是串行輸入碼的數(shù)據(jù)率。I/Q信號(hào)發(fā)生器將每一個(gè)m比特的字節(jié)轉(zhuǎn)換成一對(duì)（pn，qn）數(shù)字，分成兩路速率減半的序列，電平發(fā)生器分別產(chǎn)生雙極性二電平信號(hào)I(t)和Q(t)，然后對(duì)coswct和sinwct進(jìn)行調(diào)制，相加后即得到QPSK信號(hào)。
（2）QAM 正交振幅調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation)
QAM調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適合有線電視電纜傳輸。在美國(guó)，正交調(diào)幅通常用在地面微波鏈路，不用于國(guó)內(nèi)衛(wèi)星，歐洲的電纜數(shù)字電視采用QAM調(diào)制，而加拿大的衛(wèi)星是采用正交調(diào)幅。
PSK只利用了載波的相位，它所有的星座點(diǎn)只能分布在半徑相同的圓周上。當(dāng)星座點(diǎn)較多時(shí)，星座點(diǎn)之間的最小距離就會(huì)很密，非常容易受到噪聲干擾的影響。調(diào)制技術(shù)的可靠性可由相鄰星座點(diǎn)之間的最小距離來(lái)衡量，最小距離越大，抵抗噪聲等干擾的能力越強(qiáng)，當(dāng)然前提是信號(hào)的平均功率相同。當(dāng)噪聲等干擾的幅度小于最小距離的1/2時(shí)，解調(diào)器不會(huì)錯(cuò)判，即不會(huì)發(fā)生傳輸誤碼；當(dāng)噪聲等干擾的幅度大于最小距離的1/2時(shí)，將發(fā)生傳輸誤碼。因此PSK一般只用在8PSK以下，常用的是BPSK和QPSK。當(dāng)星座點(diǎn)進(jìn)一步增加時(shí)，也即需要更高的頻帶利用率時(shí)，就要采用QAM調(diào)制了。在PSK中I信號(hào)和Q信號(hào)互相不獨(dú)立，為了得到恒定的包絡(luò)信號(hào)，它們的數(shù)值是受到限制的，這是PSK信號(hào)的基本特性。如果去掉這一限制，就得到正交幅度調(diào)制QAM。作為一個(gè)特例，當(dāng)每個(gè)正交信號(hào)只有兩個(gè)數(shù)值時(shí)，QAM與4-PSK完全相同。當(dāng)M》4時(shí)QAM的信號(hào)星座呈正方形分布，而不再像PSK那樣沿著一個(gè)固定的圓周分布。
QAM是幅度、相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù)，它同時(shí)利用了載波的幅度和相位來(lái)傳遞信息比特，因此在最小距離相同的條件下，QAM星座圖中可以容納更多的星座點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)更高的頻帶利用率，目前QAM星座點(diǎn)最高已可達(dá)256QAM。我們以16QAM為例來(lái)說(shuō)明QAM的特性。
如果讓ai， bi本身取不同的值，所作的處理就是正交振幅調(diào)制(QMA：Quadrature Ampli tude Modulation)，圖6是16QAM和32QAM的星座圖。
星座圖里的樣點(diǎn)數(shù)目，例如16，確定QAM的類型。16個(gè)樣點(diǎn)表示這是16-QAM信號(hào)。星座圖里每個(gè)樣點(diǎn)表示一種狀態(tài)。16-QAM有16態(tài)，每4位規(guī)定16態(tài)中的1態(tài)。16QAM中規(guī)定了16種載波幅度和相位的組合。16-QAM的每個(gè)符號(hào)或周期傳送4位比特。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號(hào)的幅度和相位來(lái)判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。QAM也是二維調(diào)制技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)時(shí)也采用正交調(diào)幅的方式，某星座點(diǎn)在I坐標(biāo)上的投影去調(diào)制同相載波的幅度，在Q坐標(biāo)上的投影去調(diào)制正交載波的幅度，然后將兩個(gè)調(diào)幅信號(hào)相加就是所需的調(diào)相信號(hào)。
由圖6可見(jiàn)，在同相軸和正交軸上的幅度電平不再是2個(gè)而是4個(gè)(16QAM)和6 個(gè)(32QAM)，所能傳輸?shù)臄?shù)碼率也將是原來(lái)的4倍到5倍(不考慮滾降因子)。圖7是64QAM的星座圖，64QAM和256QAM用于下行數(shù)字電信號(hào)的傳送。64QAM的頻帶利用率可達(dá)5bit／Hz。但是我們并不能無(wú)限制地通過(guò)增加電平級(jí)數(shù)來(lái)增加傳輸數(shù)碼率。因?yàn)殡S著電平數(shù)的增加，電平間的間隔減小，噪聲容限減小， 同樣噪聲條件下誤碼增加。在時(shí)間軸上也會(huì)如此，各相位間隔減小，碼間干擾增加，抖動(dòng)和定時(shí)問(wèn)題都會(huì)使接收效果變差。16-QAM要保持和QPSK同樣的平均發(fā)射功率，星座圖的點(diǎn)必須更密集。隨著星座圖中點(diǎn)間距的縮小，誤碼概率會(huì)上升，QAM雖可傳送更多的信息，頻帶利用率高，但是QAM會(huì)受到載波幅度失真的影響，其可靠性不如PSK。16-QAM要獲得和QPSK同樣的糾錯(cuò)碼性能，則需要更高的S/N比。不論采用哪一種方法都意味著你必須用數(shù)據(jù)率來(lái)?yè)Q取誤碼率。
（3）ASK幅移鍵控(Amplitude shift keying)
2ASK信號(hào)在實(shí)際中雖然很少使用，但是它是研究數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)，了解2ASK就比較容易理解FSK,PSK的原理及性能。
幅移鍵控（ASK）相當(dāng)于模擬信號(hào)中的調(diào)幅，只不過(guò)與載頻信號(hào)相乘的是二進(jìn)數(shù)碼而已。幅移就是把頻率、相位作為常量，而把振幅作為變量，信息比特是通過(guò)載波的幅度來(lái)傳遞的。由于調(diào)制信號(hào)只有0或1兩個(gè)電平，相乘的結(jié)果相當(dāng)于將載頻或者關(guān)斷，或者接通，它的實(shí)際意義是當(dāng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)"1時(shí)，傳輸載波；當(dāng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)為"0"時(shí)，不傳輸載波。典型波形如圖8所示
幅移鍵控的調(diào)制器可以用一個(gè)相乘器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖9所示。對(duì)于通斷鍵控信號(hào)來(lái)說(shuō)，相乘器則可以用一個(gè)開(kāi)關(guān)電路來(lái)代替，調(diào)制信號(hào)為"1"時(shí)開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，為"0"時(shí)開(kāi)關(guān)電路切斷。二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)由于一個(gè)信號(hào)狀態(tài)始終為零，故又常稱為通斷鍵控信號(hào)（OOK信號(hào)）。
（4）M-FSK 頻移鍵控（Frequency Shift Keying）
頻移就是把振幅、相位作為常量，而把頻率作為變量，通過(guò)頻率的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的識(shí)別。
在FSK中傳送的信號(hào)只有0和1兩個(gè)，而在M-FSK中則通過(guò)M個(gè)頻率代表M個(gè)符號(hào)，即
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，定性而論，傳輸效率越高，傳輸可靠性越差；效率越低，可靠性越高，即提高有效性與提高可靠性是一對(duì)矛盾，實(shí)際通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是在這兩者之間作綜合考慮。例如在衛(wèi)星通信中，由于信號(hào)衰減很?chē)?yán)重，傳輸信號(hào)常淹沒(méi)在噪聲中，可靠性問(wèn)題變得十分尖銳，因此采用了QPSK調(diào)制技術(shù)。QPSK具有很強(qiáng)的抵抗幅度干擾的能力，但傳輸效率比較低，僅為2bit/s/Hz。而在數(shù)字微波通信中，由于干擾較小，信道環(huán)境較好，因此采用了256QAM這種高效調(diào)制技術(shù)，傳輸效率高達(dá)8bit/s/Hz，但256QAM抗干擾的能力較差�？傊�，我們所采用的調(diào)制技術(shù)的最終目的就是使得調(diào)制以后的信號(hào)對(duì)干擾有較強(qiáng)的抵抗作用，同時(shí)對(duì)相鄰的信道信號(hào)干擾較小，解調(diào)方便且易于集成。
【淺析數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制】相關(guān)文章：
基于DSP的電力線載波OFDM調(diào)制解調(diào)器08-06
ST7536的電力載波網(wǎng)絡(luò)的路由算法研究08-06
淺析債轉(zhuǎn)股08-07
單相正弦脈寬調(diào)制逆變器的設(shè)計(jì)08-06
略論經(jīng)濟(jì)法上的調(diào)制行為08-05
工作在不同頻率的脈寬調(diào)制器08-06
網(wǎng)財(cái)”的淺析08-05
淺析配比原則08-07