载波和调制波

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载波和调制波

载波和调制波是信号传输领域最常用的一种高效率表达方式。在这种表达方式下，一个功率较小的高频调制波载波上传输的，再经过作用使其变得更加复杂，可以在信道中传输大量的数据，实现超高速率、超高容量的数据传输。

首先说一下载波，它是一种高频正弦波，一般表示为Amcos(2πmf)，其中A为正弦波的幅值，m为正弦波的频率，f为正弦波的频率。载波媒介上传输信号，常用于电视广播和传真通信等领域。载波具有条件可传输性、传输距离长、信号可靠性高等优点，在国家通信管理部门对某一电波频段的专有占用的情况下，具备了安全高效的传输能力。

再来说一下调制波，它是依靠载波而建立成的一种调制信号，是将被传输的信号调制到载波上，以提高单位带宽内的信息传输率。调制波的时域波形由拖尾波、闭合尾波和调制深度等参数综合来决定；调制波的频域波形由调制频率、调制端频率和调制带宽等参数来决定。调制波是当今数字信号传输领域最常用的一种表达形式，可以大大提高信息效率，实现超高速率、超高容量的数据传输。

载波和调制波是传输信号技术中相当重要的技术，也是建立电子信号通信系统前提的基本元素。近年来，随着信号处理技术的飞速发展，它在数据传输中得到越来越广泛的应用，为满足当前多媒体通信、网络通信和宽带通信等多种应用场合提供了技术支持，助力信息社会的发展。

RS485和电力载波通讯的特点和比较

485通讯

RS485最大无中继传输距离可达1200米。超过1200米后，需加中继器（最多可加8只）再生信号，以实现远程通信。

485 总线的通讯距离可以达到 1200 米。根据 485 总线结构理论，在理想环境的前提下，485 总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台 485 设备，才能使得通讯距离达到 1200 米，所以通常 485 总线实际的稳定的通讯距离往往达不到 1200 米。如果负载 485 设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。

485 总线可以带 128 台设备进行通讯。其实并不是所有 485

转换器都能够带 128 台设备的，要根据 485 转换器内芯片的型号和

485 设备芯片的型号来判断，只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。一般 485 芯片负载能力有三个级别――32 台、128 台和 256

台。此外理论上的标称往往实际上是达不到的，通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强，这些都会降低真实负载数量。

电力线载波 PowerLineCarrier

电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。缺点

1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；

2、三相电力线间有很大信号损失（10dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；

3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；

信道和载波——《马路上的卫星》之一

卫星课堂 • Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｃｌａｓｓｒｏｏｍ０５６《卫星与网络》２０１９年５月——《马路上的卫星》之一信道和载波

卫星人士常爱挂在嘴边的一个词就是“载波”，经常会说如何如何使用载波，载波又是怎么怎么使用等。但实际上这是十分误人的说法，真正的、准确的用词应该是“信道”。虽然相比于载波，信道这个词使用的人较少，但如果想把ＶＳＡＴ网络中的各种卫星通信体制，如ＳＣＰＣ（单路单载波）、ＴＤＭＡ（时分多址）、ＤＡＭＡ（按需分配）等搞清楚的话，就一定要严格区分“载波”和“信道”这两个概念，并且还应该多说信道，少讲载波。马路上的信道和载波信道和载波在概念上的不同，拿马路交通作比喻可以非常形象（图１）。如果把卫星上的转发器比喻成一条宽宽的马路的话，设置信道就好比是在马路上划分车道。在一个转发器上可以划分出很多信道，就好像是在一条马路上可以划分出很多车道，而每一路信道就好比是一条车道。在马路沿线会有很多单位，比如政府机关、商场、写字楼、酒店、学校、医院、警察局等，而这些单位就好像ＶＳＡＴ网络中的一个个地面站。每个单位都会有一些自己的车辆。而某个地面站向卫星上发射载波，就好像是某个单位往马路上开车。开车不能横冲直撞随便开，而应当遵守交通规则，沿着马路上的车道行驶，这就是地面站发出的载波一定是要发射到卫星上的某路信道中。这里的对应关系是：■卫星转发器—马路■卫星信道—车道■ＶＳＡＴ卫星地面站—单位■载波—车辆＋一席ＶＳＡＴ “世有载波，然后有信道。信道常有，而载波不常有。故虽有信道，祗辱于FDMA之手，姘死于SCPC之间，不以信道称也。”——仿韩愈《马说》Ｆｒｏｎｔｉｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ • 前沿探索０５７Satellite

& Network■用户业务—单位中的人和物如此一看就十分清晰了，载波并不是信道，而是地面站发射出来的信号；被地面站所利用的也不是载波，而是一路路的卫星信道。就像我们会说“在马路上开车，各条车道被各个单位的车辆所占用”一样，对应于载波和信道，准确的说法是“向卫星上发射载波，各路信道被各个地面站的载波所占用”。这里不妨以一个ＶＳＡＴ星状网为例做一个简要的说明。在一个普通的星状网中，通常都有一个中心站（Ｈｕｂ）和若干个ＶＳＡＴ远端站。所有ＶＳＡＴ远端站都只和中心站通信，而ＶＳＡＴ远端站之间则不直接互通（图２）。星状网络中的业务被分为中心站向远端站传输的出境业务，以及远端站向中心站传输的入境业务。而星状网中较为常见的卫星访问体制则是ＴＤＭ／ＴＤＭＡ（图３），即出境为ＴＤＭ　（时分复用）方式，入境为ＴＤＭＡ（时分多址）方式。如图３所示，请注意以下说法：一方面，ＴＤＭ／ＴＤＭＡ星状网在卫星上为中心站的出境业务分配了一段专用带宽，并设置了一路出境信道。中心站独占该出境信道，持续发射出一个连续的ＴＤＭ载波，向ＶＳＡＴ远端站传输出境业务。即，在出境信道上发送的是中心站的连续载波。另一方面，ＴＤＭ／ＴＤＭＡ星状网在图１　马路交通和卫星通信

载波

载波或者载频（载波频率）是一个物理概念，其实就是一个特定频率的无线电波，单位Hz。在无线通信技术上我们使用载波传递信息，将数字信号调制到一个高频载波上然后再在空中发射和接收。所以载波是传送信息（话音和数据）的物理基础，最终的承载工具。形象的说载波就是一列火车，用户的信息就是货物。

信道是一个逻辑概念，是用户传递信息的通道，是人为定义的。在FDMA里面一个信道就是一个特定频率的无线电波，每个用户用来收／发信息的时候都是用一对频率承载信息。为了提高频率的利用率和提高用户容量，2G开始采用TDMA的方式。在TDMA里面一个信道就是在一个特定频率的无线电波上的某一段时间片段（在该时间片段内用户有使用这个无线电波的使用权，可以接受信息，可以发送信息）。我们可以看出TDMA系统里面信道的单位应该是一个复合单位，既要说明该信道所在的频率（Hz），又要说明该信道所在的时间。形象的说信道就好像是火车的编号，在FDMA里面不同火车的编号就是不同的频率（这是最容易理解的）。但是如果用户要发送的货物很少，也占用一列火车启不是很不划算？所以必须提高火车的利用率！！！于是大家想办法就是用一列物理的火车，但是规定不同的用户在不同的时间段里使用这一列火车，在这个时间片段里火车归这个用户卸货／装货／运输，不管货发没发完，这个时间段一结束，这个用户就停止工作，由另外一个用户使用这个火车。这样这列火车在不同的时间段里为不同的用户提供运输服务，这就是TDMA系统，那么从概念上讲这个火车＋用户使用这个火车的时间就组成了一个逻辑上的信道，即时隙。

TDMA系统里信道的单位是时隙，也就是说不同的用户只能在分配给自己的时隙里面传送信息。GSM的规范规定在一个载波上的时隙是8个（Time Slot，每个时隙为0.577ms），也就是说如果一个基站配置一个载波的话理论上最多可以容纳8个用户同时通话（其实到不了，因为还要有其他的逻辑信道）。一个载波8个时隙，每个时隙0.577ms，这是在制定GSM规范的时候规定下来的，具体的依据不清楚，但是肯定是从当时系统能否实现以及用户接受的质量等方面来确定的。