【通信原理第3篇】
連長說：我們通過聲音、面部表情、手勢向他人和外界傳達信息，那些都是人與人之間的溝通方法。通訊技術研究將信息從一個地方發送到另一個地方。本篇開始，連長將與你們討論各種類型的調制，這是任何通訊技術的基礎。在我們開始這個話題之前，我們先聊一聊為何須要調制。
調制的目的
調制可以定義為用訊號改變擴頻個別特點的過程，就是把訊號轉換成適宜在信道中傳輸方式的一種過程。可以分為基帶調制和擴頻調制（亦稱為帶通調制），正常我們所說的調制均指擴頻調制。
圖1調制過程
擴頻調制就是用調制訊號控制擴頻訊號參數的過程，常見的名詞有：
調制訊號：就是你想要傳遞的消息。來自信源的消息訊號。這些訊號如說話聲音、計算機比特流等，頻度很低，也稱作基帶訊號。擴頻訊號：一般使用的擴頻是正弦波，也可以是非正弦波，其在數學上與信息源無關。已調訊號：擴頻調制后稱為已調訊號；譯碼：也稱作解調，調制的逆過程，將已調訊號中的調制訊號恢復下來。
好多朋友在這兒有個誤區！總是覺得擴頻是調制訊號，之后去調制我們的輸入訊號。雖然恰恰相反，我們的擴頻是規則的、整齊的訊號，它才是被調制的對象哦！
好好的基帶訊號，為何要動它？
在無線通訊中，訊號以電磁波方式通過天線輻射出去，這兒存在一個理論：假如要獲得較高的幅射效率，天線的規格必須與發射訊號波長差不多，通常天線厚度應小于波長的1/4！這就麻煩了，正常的基帶訊號頻度是很低的，這么它的波長必然很長。
圖2不同頻度不同波長
想想看，假若一個基帶訊號2KHz，這么直接通過天線幅射傳輸，起碼須要17公里的天線，很顯著搞不定！
所以通過調制，把基帶訊號的頻譜搬動至較高的擴頻頻度上，天線規格就升高了。
例如說GSM的頻度，天線規格僅為8cm。
一旦調制搬動了，哈哈，這樣操作空間就大咯，把你遷往哪，我們說了算！所以我們可以同時傳輸多路基帶訊號，只要搬動到不同的頻段，我們就可以分辨出！
再有，調制到哪？直接影響這個訊號的抗干擾與沒落能力！
所以調制對通訊系統的有效性與可靠性有著很大的影響與作用，采用哪些樣的調制方法，直接影響通訊系統的性能。
圖3收音機上的調幅AM
調制可以分為多種：
調制訊號是模擬訊號，擴頻是連續波（一般是正弦波），稱作模擬連續波調制，模擬調制；調制訊號是數字訊號，擴頻是連續波（一般是正弦波），稱作數字連續波調制，數字調制；調制訊號是模擬訊號，擴頻是脈沖序列，稱作模擬脈沖調制；調制訊號是數字訊號，擴頻是脈沖序列，稱作數字脈沖調制；本篇先從幅度調制開始
考慮一個擴頻訊號
這兒Ac是擴頻的振幅，fc是擴頻頻度。我們的基帶訊號、調制訊號、消息訊號、信息承載訊號,都是一個意思啊，就是我們要傳輸的訊號，稱作m(t)。幅度調制-(AM),就是使擴頻c(t)的振幅隨著輸入訊號m(t)變化的過程，可以寫成：
s(t)是已調訊號，ka是一個常數，把它稱作調制器的調制系數，它決定了調制訊號s(t)。c(t)經過調制后，頻度、相位沒有改變，振幅變了，所以這是幅度調制。
參看右圖，考慮一個問題，假若Ac=1,|kam(t)|1，這么cos(2πfct)被抬升肯定超過2了，頂部也會跨過橫座標軸！
形成了混疊！這樣稱作相位反轉！
圖4調制、載波與已調訊號
通常情況下fc的頻度遠小于調制訊號m(t)最高頻率份量W，即fc＞＞W，W我們稱作為基帶訊號的帶寬。
我們的接收端，通過使用包絡檢查器實現AM波的譯碼調制解調，后續會討論包絡檢查的過程。
現今討論AM波基頻表示，依據前期學習內容，我們可以直接得出s(t)的頻譜，即傅里葉變換。
這個結果使用了三個公式，即歐拉公式、復指數訊號的傅里葉變換
以及傅里葉變換的頻譜搬動特點
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我們畫出S(f)的示意圖
圖5AM調制訊號與已調訊號的頻譜
M(f)是m(t)的頻譜，最大頻度份量是W。這兒為何出現負頻度，諸位可以思索下，之前的文章也說過“負頻度”的事情。
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S(f)為AM訊號的頻譜，很顯著是關于fc左右對稱的，右邊的頻度區間我們稱作下面帶，左邊的頻度區間我們稱作上面帶。S(f)的帶寬為2倍的W，即2W。如今可以初步看下來，為何要fc＞＞W了吧，假如兩者差不多大小，很容易出現頻度混疊。
總結
通訊中，調制的主要目的是易于在通訊信道(比如無線信道)上傳輸信息承載訊號。在模擬調制系統中調制解調，這是通過改變余弦擴頻的振幅或角度來實現的。在此基礎上，我們可以將模擬調制分為兩大類：幅度調制和角度調制。
@通訊M連長
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