调制和解调是通信系统中相当重要的操作。调制就是将基带信号加载到载波的某一或者某些参数上;而解调就是将被加载的信号重新还原出来,是调制的逆过程。
调制分很多种:
如果按m(t)类型来分,可分为模拟调制和数字调制;
如果按c(t)类型来分,可分为连续调制和脉冲调制;
如果按c(t)的受调参数来分,可分为幅度调制,频率调制和相位调制;
如果按频谱变化类型来分,可分为线性调制和非线性调制。
线性调制:频谱位置发生频移,但是频谱形状未变;非线性调制:频谱位置发生频移,频谱形状也发生改变。
可以看到,在30KHz的时候,其实信号也是能传播的。那为什么一定要把信号调制到射频上呢?原因主要有:
(1) 天线尺寸问题,因为天线的尺寸一般是和信号的波长相比拟的,频率越高,尺寸越小,便于设备变小
(2) 频谱受管制,有专门部分分配,这样才能保证各种设备有序通信,不会相互干扰。所以,需要将基带信号调制到相应的频率上去
(3) 载波频率越高,越容易获得大的信道带宽。
幅度调制(AM)为线性调制,包括常规AM调制,双边带调制,单边带调制,残留边带调制。
常规AM调制,因为有直流,所以功率效率比较低;双边带调制即是把直流去掉的AM调制,提高了效率;但是双边带的上下两个边带都带有同样的信息,有点浪费频带资源,单边带调制就出现了;可是将双边带滤成单边带的滤波器又有点难设计,人们就想出了残留单边带调制。所以说每种调制的出现,其实都是人们想克服某些缺点,而想出来的相应解决办法。
常规AM调制,可以进行相干解调和非相干解调(包络检波);剩下的双边带、单边带、残留边带调制,都只能进行相干解调。
非相干解调,即是包络检波法,如上图所示,简单的二极管电路+RC低通滤波器,即可构成解调接收机。所以,虽然常规AM调制的功率效率比较低,但是由于其接收机的价格低廉,可以以低效的发射机,换取众多价格低廉的接收机的使用。
相干解调,如上图所示,即是在接收端,产生一与接收信号载波同频同相的信号,然后与接收信号相乘。
其难点,在于载波恢复,即通过各种技术,来产生该同频同相的信号。若频率以及相位有偏差,即会产生解调信号的失真。
文献:中国大学慕课之通信原理