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浅谈调制与解调
作者: admin    文章来源: 五六电子    点击:4696    更新时间:2015-01-25

  在无线电技术中,调制与解调占有十分重要的地位。假如没有调制与解调技术,就没有无线电通信,没有广播和电视,也没有今天的 BP 寻呼、手持电话、传真、电脑通信及 Internet 国际互联网。

    调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频?#23454;齲?#25353;照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。例如某中波广播电台的频率为 540kHz ,这个频率是指载波的频率,它是由高频电磁振荡产生的等幅正?#20063;?#39057;率。用所要传播的语言或音?#20013;?#21495;去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音?#20013;?#21495;的变化而变化,这个控制过程就称为调制。其中语言或音?#20013;?#21495;叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。

    调制在无线电发信机中应用最广。图 1 为发信机的原理框图。高频振荡器负责产生载波信号,把要传送的信号与高频振荡信号一起送入调制器后,高频振荡被调制,经放大后由天线以电磁波的形式辐射出去。其中调制器有两个输入端和一个输出端。这两个输入分别为被调制信号和调制信号。一个输出就是合成的已调制的载波信号。例如,最简单的调制就?#21069;?#20004;个输入信号分别加到晶体管的基极和发射极,集电极输出的便是已调信号。

    为什么要用语言或音?#20013;?#21495;去控制高频振荡呢?原来要使信号的能量以电场和磁场的形式向空中发射出去传向远方,需要较高的振荡频率方能使电场和磁场迅速变化;同时信号的波长要与天线的长度相匹配。语言或音?#20013;?#21495;的频率太低,无法产生迅速变化的电场和磁场;相应地,它们的波长又太大,即使选用它的最高频率 20000Hz 来计算,其波长仍为 15000m ,实际上是不可能架设这么长的天线的。看来要把信号传递出去,必须提高频率,缩短波长。可?#27973;?#36807; 20kHz 的高频信号,人耳就听不见了。为了解决这个矛盾,只有采用把音频信号?#25353;?#20056;”在高频载波上,也就是调制,借助于高频电磁波将低频信号发射出去,传向远方。

    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)。

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,见图 2 。  幅度调制在中、短波广播和通信中使用甚多。幅度调制的不足是抗干扰能力差,因为各种工业干扰和天电干扰都会以调幅的形式叠加在载波上,成为干扰和杂波。


    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。?#26434;?#24133;度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。例如收音机里对调幅波的解调通常?#25250;?#29992;二极管的单向导电特性,将调幅高频信号去掉?#35805;耄?#20877;利用电容器的充放电特性和低通滤波器滤去高频分量,就可以得到与包络线形状相同的音频信号,见图 4 。?#26434;?#39057;率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴?#28783;?#30005;路。关于鉴?#28783;?#30005;路可参阅有关资料,这里不再细述。

    随着电脑的发展和?#21344;埃?#35843;制与解调在电脑通信中也有着十分重要的作用。通过称为 Modem 的调制解调器,将电脑的数?#20013;?#24687;转换成能沿着电话线传递的模拟形式,在接收端由 Modem 将它转换回数?#20013;?#24687;。其中将数?#20013;?#24687;转换成模拟形式称调制,将模拟形式转换回数?#20013;?#24687;称为解调。信息经电脑及调制解调器后上了“信息高速公践?#20445;?#19990;界各地的人们可以用电脑相互传递信息,远程通信已不再?#25250;?#38590;的事情了。

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