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射频传播的基本特征之调制与解调

2025-07-25 11:22:53
(1)调制

 调制(Modulation)就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程,就是使载波随信号而改变的技术。一般来说,信号源的信息(也称为信源)含有直流分量和频率较低的频率分量,称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号,因此必须把基带信号转变为一个相对于基带频率高很多的高频率信号,以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(也称为信宿)处理和理解的过程。

 
调制的种类很多,分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制:用模拟信号调制称为模拟调制;用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制等。按调制的载波分为脉冲,正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式,后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制,如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等,不同的调制方式有不同的特点和性能。
 
在通信中,我们常常采用的调制方式有模拟调制、数字调制和脉冲调制这三种。
 
模拟调制:用连续变化的信号去调制一个高频正弦波。主要有:1.幅度调制(调幅AM,双边带调制DSBSC,单边带调幅SSBSC,残留边带调制VSB以及独立边带ISB);2.角度调制(调频FM,调相PM)两种。因为相位的变化率就是频率,所以调相波和调频波是密切相关的。
 
数字调制:用数字信号对正弦或余弦高频振荡进行调制。主要有:1.振幅键控ASK2.频率键控FSK3.相位键控PSK。如图所示为这三种数字调制的波形对比图。
 
 
脉冲调制:用脉冲序列作为载波。主要有:1.脉冲幅度调制(PAMPulseAmplitude Modulation);2.脉宽调制(PDMPulse DurationModulation);3.脉位调制(PPMPulsePosition Modulation);4.脉冲编码调制(PCMPulse CodeModulation)
 
RFID的应用场景中一般都是比较简单的调制方式,且一般采用数字调制技术,最常见的是 ASKPSKFSK。超高频 RFID使用ASK调制技术;低频RFID使用FSK调制技术;2.4GHz RFID主要使用FSKASK调制技术。也有一些其它通信系统使用PSK调制,如ZigBeeWi-Fi等。
 
(2)解调

 

解调(demodulate)是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。解调是调制的逆过程。调制方式不同,解调方法也不一样。与调制的分类相对应,解调可分为正弦波解调(有时也称为连续波解调)和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调,此外还有一些变种如单边带信号解调、残留边带信号解调等。同样,脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。

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