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一、概述

为了区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定特征，即进行调制。然后再解调得到测量信号。

二、信号调制

用一个信号（称为调制信号，也称为基带信号）去控制另一个信号（称为载波信号），让后者的特征参数如幅值、频率、相位，按前者变化从而实现调制。

根据基带信号的不同，分为模拟调制和数字调制。模拟调制是对载波信号的参量进行连续的调制，在解调时必须对接收信号的调制参数连续进行估值；而数字调制是用载波信号的离散状态来表征所传输的数据信息，在解调时只需对载波信号的受调参量进行检测和判决。无论是模拟调制信号还是数字调制信号，都要经过A/D变换（A/D变换，全称为模拟/数字’Analog-to-Digital‘转换，是将模拟信号转换为数字信号的过程）成离散时间信号，针对采样后的信号进行软件解调。

1、模拟调制

模拟调制分为线性调制和非线性调制，线性调制是通过改变载波的幅度来实现基带调制信号的频谱搬移，而非线性调制通常是通过改变载波的频率或相位，它形成的信号频谱与基带信号频谱之间存在非线性变换关系。

（1）SSB（线性调制）

单边带制SSB的最大优点是比AM或DSB的带宽减小一倍，因而提高了信道利用率；同时由于不发送载波仅发送一个边带，所以更节省功率。

单边带信号采用移相法生成，基时域表达式为：

$$S_s (t)=f(t)\cos (\omega_{c} t \pm \hat{f}(t)\sin(\omega_{c}t))$$

其中，减表示上边带信号，加表不下边带信号。以下边带为例，其解调方法：

• 相干解调

• 希尔伯特变换法

• 插入载波包络检测法

（2）FM（非线性调制）

非线性调制可分为频率调制和相位调制，在实际应用中，由于频率调制具有抗干扰性强、电声指标高、发射机效率高等优点而得到广泛应用。

调频信号表达式为

$$S_f (t)=A\cos \lfloor \omega_{c} t+\int K_f f(t) dt \rfloor$$

$K_f$是比较常数，表示单位调制信号所引起的频移。经采样后，离散FM信号表达式为：

$$S_f (n)=A\cos [ \omega_c n+K_f \sum\limits_{i=0}^n f(i) ]$$

• 差分解调

• 频域微分解调

• 延时解调

2、数字调制

数字通信的许多优点都是以比模拟通信占据更宽的频带而换来的。

有三种基本的调制方式：幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。它闪分别对应于用正弦波的幅度、频率和相位来传递数字基带信号。

2.1 二进制

（1）二进制相移键控

分为绝对调相（BPSK）和相对（差分）调相（DPSK），绝对调相利用载波相位直接去表示数字信号；相对调相是利用 相邻码元载波相位的相对变化来表示数字信号。与FSK和ASK相比，它具有较优的抗噪声性和频带利用率，是一种比较好的调制形式。

（2）最小移频键控

一般情况下，FSK信号在频率转换点上相位不连续，使得功率谱产生很大的旁瓣分量，带限后会引起包络起伏。而相位连续的频移键控（CPFSK）即为控制相位的连续性。

2.2 多进制

在相同的传码率条件下，多进制数字系统和信息速度高于二进制系统。

大多进制系统中，当携带信息的参数分别为载波的幅度、频率和相位时，可以有M进制幅度键控（MASK）、M进制频移键控（MFSK）、M进制相移键控（MPSK），也可以把其中的两个参数组合起来调制，例如把幅度和相位组合起来得到的M进制幅相键控（MAPK）或它的特殊形式M进制正交幅度调制（MQAM）。