调制是什么?

调制是在电子或光载波信号中加入信息，将数据转换成无线电波的过程。载波信号具有稳定的波形——恒定的高度、振幅和频率。

调制的工作原理

信息可以通过改变载波的振幅、频率、相位、偏振度(对于光信号来说)甚至是增加到载波中量子现象像自旋。

调制通常应用于电磁信号:无线电波、激光/光学和计算机网络。调制甚至可以应用于直流电——它可以被视为一种具有固定振幅和频率为0hz的简并载波——主要是通过打开和关闭它，如莫尔斯电码电报或数字电流回路接口。无载波的特殊情况——一条响应消息，指示所连接的设备不再连接到远程系统——称为基带调制。

调制也可以应用于低频交流电——50- 60hz——与电力线组网一样。

变调的类型有哪些?

常用的调制方法有很多，包括以下几种，是一个不完整列表:

• 振幅调制:信号载波的高度(即强度或强度)是变化的，以表示被添加到信号中的数据。
• 调频(FM):载波波形的频率变化以反映数据的频率。
• 相位调制(PM):载波波形的相位变化以反映数据频率的变化。在PM中，频率不变，而相位相对于基载波频率发生变化。它类似于FM。
• 偏振调制:改变光载波信号的旋转角度以反映传输数据。
• 脉码调制：对模拟信号进行采样以获得用于调制数字载波信号的数据流。
• 正交调幅(QAM)：使用两个AM载波在一次传输中对两个或多个比特进行编码。

无线电、电视广播和卫星广播通常使用调幅或调频。大多数短程双向无线电(最长达数十英里)使用调频，而长距离双向无线电(最长达数百或数千英里)通常采用单一模式边带(单边带)。

更复杂的调制形式包括相移键控(PSK)和QAM。现代Wi-Fi调制使用PSK和QAM64或QAM256的组合，将多个比特的信息编码到每个传输符号中。

PSK通过改变载波信号的相位来传输数据正弦和余弦输入在精确的时间。PSK广泛应用于无线局域网、RFID和蓝牙通信。解调器确定接收到的信号的相位，并将其转换回所代表的符号。

为什么使用调制

无线电频率(RF)传输所使用的载波本身携带的信息并不多。要包含语音或数据，必须将另一波叠加在载波上，从而改变载波的形状。这样做的过程叫做调制。要传送声音，音频信号必须首先用换能器转换成电信号。转换后，用来调制载波信号。

模拟与数字

调制方案可以是模拟的，也可以是数字的。模拟方案有一个像正弦波一样连续变化的输入波。在数字调制方案中，声音以某种速率采样，然后压缩并转换成一个比特流，然后这个比特流又变成一种特殊的波，然后叠加在载波信号上。

调制和解调

调制是对发射信号中的信息进行编码的过程，解调是从发射信号中提取信息的过程。提取的信息与原始输入信息的一致性受到许多因素的影响。电磁干扰可以降低信号，使原始信号无法提取。解调器通常包括多级放大和滤波，以消除干扰。

同时进行调制和解调的设备称为A调制解调器由MOdulator和解调器的首字母组合而成。

计算机音频调制解调器允许计算机通过使用数据信号来调制模拟音频音调，从而连接到另一台计算机或通过常规模拟电话线连接到数据网络。远端的调制解调器对音频信号进行解调，以恢复数据流。电缆调制解调器使用网络数据对电缆业务载波信号进行调制。

有时，载波信号可以携带多个调制信息流。多路复用将这些流合并到一个单一的载波上——例如，先对一个信道的固定持续时间段进行编码，然后再对下一个信道的固定持续时间段进行编码，在返回到第一个信道之前循环遍历所有信道——这一过程称为时分复用(TDM)。另一种形式是频分多路(FDM)，在同一介质上使用不同频率的多个载波。

在另一种形式中，波分复用(WDM)通过在长途光纤链路上调制多个激光波长/频率来增加总可用带宽。

为什么在通信中使用调制?

不同频率的多个载波通常可以在单一媒体上传输，每个载波由一个独立的信号调制。例如，Wi-Fi使用单独的通道同时向多个客户端传输数据。

载波信号用于减少波长，以有效地传输和接收。因为天线的最佳尺寸是波长的二分之一或四分之一，所以3000hz的音频需要波长为100公里，天线的波长为25公里。相反，使用100兆赫兹的调频载波，波长为3米，天线只需80厘米长。

调制和占空比

在无线通信技术中工作周期为无线网络传输射频信号的时间之比。因此，占空比是评估一个人所暴露的电磁辐射的一个重要因素。实际的占空比可能会有所不同，这取决于网络上的数据负载和网络速度。因此，占空比会受到网络是VoIP、流媒体视频还是视频等的影响。