什么是调制（modulation）

anwida

调制定义：

调制是通过向电子或光载波信号添加信息将数据转换为无线电波的过程。

% b" N8 E- s6 e: ~载波信号是具有稳定波形的信号——具有恒定的 幅度和频率。
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调制的工作原理
信息可以通过改变其振幅、频率、相位、 偏振 （对于光信号）甚至量子级现象 来添加到载体中 。

& c5 a& h) d! e& A0 A% l调制通常应用于电磁信号：无线电波、激光/光学和计算机网络。

调制甚至可以应用于直流——可以将其视为具有固定幅度和频率为 0 Hz 的退化载波——主要是通            过打开和关闭它，如 莫尔斯电码 电报或数字电流回路接口.
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  f6 q/ _% M9 m3 _没有载波的特殊情况——响应消息表明连接的设备不再连接到远程系统——被称为基带调制。
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调制也可以应用于低频交流电——50-60Hz——就像电力线网络一样。
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+ l2 S# S1 w* |0 u! S/ \8 Z调制类型
有很多常见的调制方法，包括以下——一个非常不完整的列表：

- D* ?! I3 v! F, b幅度调制 (AM)，其中信号载波的高度（即强度或强度）发生变化以表示添加到信号中的数据。
0 }$ E6 H; L& M频率调制 (FM)，其中载波波形的频率变化以反映数据的频率。
/ T" e: H, E; `$ V相位调制 (PM)，其中载波波形的相位变化以反映数据频率的变化。在 PM 中，频率不变，而相位相对于基本载波频率发生变化。它类似于FM。
偏振调制，其中改变光载波信号的旋转角度以反映传输的数据。
* R- [3 x+ ]6 M" _/ r2 o脉冲编码调制，其中对模拟信号进行采样以导出用于调制数字载波信号的数据流。
正交幅度调制 ( QAM )，它使用两个 AM 载波在单次传输中对两个或更多位进行编码。
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2 \' e) O$ z. @6 l: c+ x" l  D三种调制方式

广播和 电视广播 以及卫星广播通常使用 AM 或 FM。大多数短程双向无线电（长达数十英里）使用 FM，而远程双向无线电（长达数百或数千英里）通常采用称为 单边带 (SSB) 的模式.
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更复杂的调制形式包括相移键控 (PSK) 和 QAM。现代 Wi-Fi 调制使用 PSK 和 QAM64 或 QAM256 的组合将多位信息编码到每个传输符号中。
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/ {! ]# S$ M7 M! `* uPSK 通过在精确时间改变正弦和余弦输入来调制载波信号的相位来传送数据。PSK 广泛用于无线局域网、RFID和蓝牙通信。解调器确定接收信号的相位并将其转换回它所代表的符号。
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为什么要使用调制
射频 (RF) 传输使用的载波本身并不携带太多信息。
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为了包含语音或数据，必须在载波上叠加另一个波，从而改变载波的形状。这样做的过程称为调制。要传输声音，必须首先使用换能器将音频信号转换为电信号。转换后，它用于调制载波信号。
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模拟与数字
- W1 W) S  [% b8 y. Q/ |+ u调制方案可以是模拟的或数字的。模拟方案具有像正弦波一样连续变化的输入波。在数字调制方案中，语音以某种速率采样，然后压缩并转换为比特流，然后将其创建为特定类型的波，然后叠加在载波信号上。
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  R; H0 O5 q* Z4 n2 \8 O9 W# |调制解调
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" }' I+ r  g# x- o4 J调制是对传输信号中的信息进行编码的过程，而解调是从传输信号中提取信息的过程。许多因素会影响提取的信息如何忠实地复制原始输入信息。 电磁干扰 会降低信号质量，使原始信号无法提取。解调器通常包括多级放大和滤波以消除干扰。

* |$ t0 a. P  ~6 t" ?/ [9 ~既执行调制又执行解调的设备称为 调制解调器 ——该名称由 MOdulator 和 DEModulator 的首字母组合而成。

! d3 ?/ x& M3 X( m, I计算机音频调制解调器允许计算机通过使用数据信号调制模拟音频音调，通过常规模拟电话线连接到另一台计算机或数据网络。远端的调制解调器解调音频信号以恢复数据流。电缆调制解调器使用网络数据来调制电缆服务载波信号。
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有时，一个载波信号可以携带多个调制信息流。 多路复用 将流组合到单个载波上——例如，通过编码一个固定持续时间的片段，然后编码下一个，例如，在返回到第一个之前循环遍历所有通道——这个过程称为时分复用（ TDM）。另一种形式是 频分复用 (FDM)，其中在同一介质上使用不同频率的多个载波。
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在另一种形式中，波分复用 (WDM) 调制长距离光纤链路上的多个激光波长/频率以增加总可用带宽。
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为什么在通信中使用调制？
不同频率的多个载波通常可以通过单一媒体传输，每个载波都由一个独立的信号调制。例如，Wi-Fi 使用单独的通道同时向多个客户端传输数据和从多个客户端传输数据。

载波信号用于缩短波长以实现高效传输和接收。由于最佳天线尺寸是波长的二分之一或四分之一，因此 3000 Hz 的音频需要 100 公里的波长和 25 公里的天线。相反，使用 100 MHz 的 FM 载波，波长为 3 米，天线只需 80 厘米长。
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) |. ^7 G& M& D6 T" z8 f) w, P1 q调制和占空比
/ m0 z. g% x  ~: j0 X4 \在无线通信中，占空比是无线网络传输射频信号的时间比例。因此，占空比是评估人体暴露于电磁辐射的重要因素。实际占空比可能会有所不同，具体取决于网络上的数据负载和网络速度。因此，占空比会受到网络是否用于 VoIP、流媒体视频或视频等的影响。