调制与解调

什么是脉冲调制与解调脉冲调制与解调是一种将模拟信号转换为数字信号的基本技术，在通信系统、数字信号处理等领域中得到广泛应用。

本文将介绍脉冲调制与解调的概念、基本原理以及常见的调制与解调方法。

一、脉冲调制（Pulse Modulation）脉冲调制是一种将连续模拟信号转换为离散数字信号的技术。

其基本原理是通过对模拟信号进行采样和量化，然后对量化值进行编码，最后形成离散的脉冲序列。

1. 采样（Sampling）在脉冲调制中，模拟信号需要以一定的频率进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的信号样本。

采样频率通常要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率要大于信号最高频率的两倍。

2. 量化（Quantization）采样后得到的信号样本是连续的模拟量，为了将其转换为离散的数字量，需要进行量化处理。

量化过程将连续的模拟量映射为离散的取值，通常采用均匀量化或非均匀量化方式。

3. 编码（Encoding）经过量化后，信号样本被映射为一系列离散的数值，接下来需要对这些数值进行编码。

常用的编码方式有脉冲编码调制（PCM）、脉冲位置调制（PPM）等。

二、脉冲解调（Pulse Demodulation）脉冲解调是将脉冲调制过程中得到的离散数字信号，恢复为原始的模拟信号的技术。

在数字信号接收端，需要进行脉冲解调操作将数字信号转换为模拟信号，以便进行后续处理或输出。

常见的脉冲解调方法有：1. 脉冲幅度调制（PAM）脉冲幅度调制是指根据脉冲的幅度来表示数字信号的调制方式。

通过测量脉冲的幅度变化，并还原为数字信号的幅度，从而恢复原始模拟信号。

2. 脉冲宽度调制（PWM）脉冲宽度调制是指根据脉冲的宽度来表示数字信号的调制方式。

通过测量脉冲的宽度变化，并还原为数字信号的宽度，实现对原始模拟信号的解调。

3. 脉冲位置调制（PPM）脉冲位置调制是指根据脉冲的位置来表示数字信号的调制方式。

通过测量脉冲的位置变化，并还原为数字信号的位置，从而恢复原始模拟信号。

第一章 调制解调的基本原理第一节 调制的基本原理“调制”就是使信号f(t)控制载波的某一个或某些参数（如振幅、频率、相位等），是这些参数按照信号f(t)的规律变化的过程。

载波可以是正弦波或脉冲序列。

以正弦型信号作载波的调制叫做连续波调制。

调制后的载波就载有调制信号所包含的信息，称为已调波。

对于连续波调制，已调信号可以表示为())(cos )()t (t ot t A ϑωϕ+=它有振幅频率和相位三个参数构成。

改变三个参数中的任何一个都可以携带同样的信息。

因此连续波的调制可分为调幅、调相、和调频。

调制在通信过程中起着极其重要的作用：无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的，调制过程可以将信号的频谱搬移到容易以电磁波形势辐射的较高范围；此外，调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上，实现多路复用，不至于互相干扰。

按照被调制信号参数的不同，调制的方式也不同。

如果被控制的参数是高频振荡的幅度，则称这种调制方式为幅度调制，简称调幅；如果被控制的参数是高频振荡的频率或相位，则称这种调制方式为频率调制或相位调制，简称调频或调相（调频与调相又统称调角）。

振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。

幅度调制的特点是载波的频率始终保持不变，它的振幅却是变化的。

其幅度变化曲线与要传递的低频信号是相似的。

它的振幅变化曲线称之为包络线，代表了要传递的信息。

第二节解调的基本原理解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。

调制过程是一个频谱搬移的过程，它将低频信号的频谱搬移到载频位置。

如果要接收端回复信号，就要从已调信号的频谱中，将位于载频的信号频谱再搬回来。

解调分为相干解调和非相干解调。

相干解调是指为了不失真地恢复信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相。

非相干解调主要指利用包络检波器电路来解调的。

包络检波电路实际上是一个输出端并接一个电容的整流电路。

二极管的单向导电性和电容器的充放电特性和低通滤波器滤去高频分量，得到与包络线形状相同的音频信号，见图1.2.3 。

调制和解调是现代通信系统中至关重要的过程，它们可以实现信息的传输和接收。

在数字通信中，有三种常见的调制和解调技术，分别是ask、psk和fsk。

本文将详细讨论这三种调制和解调技术的原理和应用。

一、ASK调制与解调原理1. ASK调制ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。

在ASK调制中，数字信号被用来控制载波的振幅，当输入信号为1时，振幅为A；当输入信号为0时，振幅为0。

ASK 调制一般用于光纤通信和无线电通信系统。

2. ASK解调ASK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。

它通常是通过比较接收到的信号的振幅与阈值来实现的。

当信号的振幅高于阈值时，输出为1；当信号的振幅低于阈值时，输出为0。

ASK解调在数字通信系统中有着广泛的应用。

二、PSK调制与解调原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。

在PSK调制中，不同的数字信号会使载波的相位发生变化。

常见的PSK调制方式有BPSK（Binary Phase Shift Keying）和QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）。

PSK调制在数字通信系统中具有较高的频谱效率和抗噪声性能。

2. PSK解调PSK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。

它通常是通过比较接收到的信号的相位与已知的相位来实现的。

PSK解调需要根据已知的相位来判断传输的是哪个数字信号。

PSK调制技术在数字通信系统中被广泛应用，特别是在高速数据传输中。

三、FSK调制与解调原理1. FSK调制FSK（Frequency Shift Keying）调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。

在FSK调制中，不同的数字信号对应着不同的载波频率。

当输入信号为1时，载波频率为f1；当输入信号为0时，载波频率为f2。

FSK调制常用于调制通联方式线路和调制调制解调器。