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2.1.3 调制：从基带信号到射频信号     调制是一种信号的变化过程，通过改变信号的频率、相位、幅度等特性，使信号可以更好地在信道上传输。信号之所以要调制这与信号的频谱以及带宽密切相关。     频率是信号最本质的物理特性，一个信号中通常混合了多种频率。信号幅度或者功率在频率上的分布就是信号的频谱，而信号的带宽对应信号频谱的频率范围，通常指信号频谱上的最高频率。     为什么要调制呢？因为基带信号的频率比较低，根据尺寸与信号频率的关系，天线尺寸过大，根本无法实施。利用载波与调制过程，把基带信号调制到载波上，由于载波频率比基带信号高很多，调制后得到了高频的射频信号。模拟信号的调制过程就是信号与载波相乘，从书上公式中可以看出载波频率为中心频率，占据的带宽为信号的2倍。数字信号由于占用的带宽很大，如果传输通道的带宽不够大，会给接受带来干扰，所以数字信号也需要调制。基带数字信号变成射频信号通常需要经过两个步骤，首先是将基带数字信号变成基带模拟信号，然后把基带模拟信号调制为射频信号。通过低通滤波把基带数字信号变成模拟信号，可使模拟信号具有较大的功率且收敛快，减少带外的干扰。基带模拟信号调制为射频信号的过程跟模拟信号的调制是一样的。     在数字信号调制过程中，书上也介绍了一个技术术语：调制符号。调制符号可以理解为调制过程的输出结果，等于调制后输出的高频模拟信号，对应一段时间的波形。接收机也是根据调制符号上携带的能量来识别出调制符号上承载的信息。     接着书上介绍了最常用的调制方式QPSK和QAM。QPSK是正交移相键控，也称四相键控。QPSK使用了两路载波，这两路载波是同频的正弦波与余弦波，这样实现的前提是两路载波正交。由于正交，我们就可以同时调制两路信号，一路调制在正弦载波上，一路调制在余弦载波上，也因为如此每路信号的最大功率也只有单路信号的一半，必然会减少射频信号的传播距离。QAM是种高阶调制方式，也是同时调制了两路信号，原理与QPSK类似，但QAM调试方式取值可为实数，幅度的取值范围变大了，表达能力大为提高，这样就提高了调制效率。常用的QAM有16QAM和64QAM，其实QPSK也可以理解为一种特殊的QAM，也就是4QAM，具体的QAM星座图可以参考书上P55页，星座图上的每个点指定一个编号，代表的就是一个数据。所以可以看出QPSK可以承载2比特的数据，16QAM可以承载4比特，64QAM可以承载6比特的数据。针对这个星座图的理解，我认为可以想象成每个点代表一种波形，而1比特有两种情况0或1，分别用不同波形表示，64QAM用了64种波形图，也就是2的6次方，所以64QAM可以承载6比特的数据量。     最后该节介绍了解调，从接收到的射频信号提取信息的过程称为解调，解调是调制的逆过程。解调先将射频信号转换为基带模拟信号，再将基带模拟信号转换为基带数字信号。QAM解调通常采用的是想干解调，需要接收机额外引入一路与载波相干的参考载波，利用乘法器，将参考载波与接收到的信号相乘，再进行滤波，处理后得到调制符号上的承载信息。（具体公式推算可以参考书本P57页。根据得出来的幅值，查星座图，就可以知道调制符号上承载了什么信息，也就是得到了数据，从而实现了解调。）       13/7/2018    Hangzhou   Sunny   相关话题： 关于学习QAM调制解调的一些思考和总结 [此贴子已经被tom于2018-7-17 16:37:12编辑过]

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不积跬步，无以至千里。