当前课程知识点：测试与检测技术基础 > Week11 测试信号的转换与调理（1） (Signal conditioning I) > 调制与解调 (Modulation and demodulation) > 调制与解调 (Modulation and demodulation)
下面我们给同学们介绍调制与解调
首先我们看一下什么是调制
调制是将信号注入载波
信号对载波加以调制的技术
将原始信号转变成
适合传送的电波信号
常用于无线电波的广播与通讯
电话线的数字通讯等各个方面
解调是调制的逆过程
我们把它叫为解调
它是用于解出原始的信号
在生活当中实际上
调制解调也应用的是非常广泛的
比方说我们手机的支付宝的
声波支付功能
就是利用了调制解调技术
在付款方支付宝
将用户名和交易流水号
利用调制技术
并经过加密生成声波信号
那么这是采用了所谓的调频的技术
那么在收款方
支付宝接受声波的信号
经过解密和解调技术
来实现的信号的匹配
那我们可以从
上面这个例子当中看到
支付宝的声波
付款和支付的过程
那么我们看一下
调制与解调都有哪些方式
第一种方式
是模拟信号的调制方式
它包括角度的调制
那么在角度调制过程中
有相位调制和频率调制
相位调制我们又称为调相PM
频率的调制我们又称为调频
我们也把它称为FM
还有就是幅度的调制
那么我们把它称为调幅
也称为AM
在我们课程当中
主要是讨论
模拟信号的调制与解调
调制的类型分成两种
一种是连续波的调制
那我们通常是
载波为高频的正弦波
还有一种是脉冲波调制波
载波为脉冲波
那么在这个当中
我们要特别注意的是
调制与解调
是进行远距离数据通讯的基础
连续波的调制分为调幅
调频和调相
分别我们经常说到的是AM
FM和PM
另外一种是脉冲波的调制
也分为调幅、调宽和调相
调制是指利用某种信号
来控制或改变
一般为高频振荡信号的某个参数
这某个参数包括什么呢
幅值、频率或者相位
这样的一个过程
也就是说调制是一个过程
这个过程是要
利用某个信号来控制或者改变
一般高频振荡信号的某个参数
就是幅值、频率或者相位的
当被控制的量
是高频振荡信号的幅值时
我们称为什么呢
幅值调制或者是调幅
当被控制的量
为高频振荡信号的频率的时候
我们称为频率调制或者是调频
当被控制的量
为高频振荡信号的相位的时候
我们称为相位调制或者是叫调相
那么接下来这几个概念
应该说是非常重要的
我们首先看看调制波
调制波是什么呢
是将控制高频振荡的低频信号
我们称为调制波
那么另外一个
重要的概念就是载波
载波是指载送低频信号的
高频振荡信号
我们称为载波
那么还有一个概念叫做
所谓的已调制波
已调制波是指经过调制过程
所得到的高频振荡波
我们把它称为已调制波
从信号分析当中的时域的角度来讲
调制过程既是使载波的某一个参量
随调制波的变化而变化
而在信号分析当中的频率上来讲
调制过程就一个移频的过程
那么接下来我们看看什么是解调
解调则是从
已调制波信号中恢复原有的
低频调制的信号的这样一个过程
所以通常我们把
调制与解调称为MODEM
它是一对信号变换的过程
在工程上
通常是结合在一起使用的
那么接下来我们看看幅值调制
它的基本原理是这样的
假设一个信号x（t）为被测信号
y（t）为高频载波信号
如果我们选择一个余弦信号
y（t）=cos2πf0t
那么这个时候
已调制信号xm（t）
为x（t）与y（t）的乘积
那么由傅里叶变换我们可以知道
就是在时域当中的相乘
等于频域当中的卷积
那么x（t）乘以y（t）
在频域当中就是x和y的乘积
也就是时域当中的卷积
那么下面这个就是
在时域当中和频域当中的
这样一个转换的过程
也就是说调幅的过程在频域上
就相当于一个移频的一个过程
那么这是移频过程具体的一个体现
那么调制与解调
我们简单做一个小结
那么它的目的是什么呢
它的目的是解决
微弱缓变的信号的放大
以及信号的传输的问题的
从下面这个图当中可以看到
一个缓变的信号经过调制
把它放在高频交流信号当中去
经过放大后
我们得到交流信号
经过解调后我们又得到
我们放大后的缓变信号
它实际上是这样的一个过程
下面讲一下调制的种类
实际上在前面
我们已经谈到了他们的
基本的概念
就是幅值的调制
频率的调制和相位的调制
从上面的图当中
可以看到调制信号
和载波信号
他们之间的相互关联度
那么调制与解调
我们可以看到
幅度调制与解调过程
我们可以看到
相当于两者作了乘法器
之后经过幅度的调制后
又经过放大这样的一个过程
那么解调的过程
同样也是经过了一个乘法器
最后还要经过一个滤波器
实际上这个过程就是一个解调的过程
那么我们从这张图当中
可以看到幅值的调制和解调的过程
那么实际上都跟乘法器相关
只不过它的末端
在调制的过程当中是采用放大器
在解调的过程当中
采用的是滤波器这样的一个过程
从我们的右边图可以看到
这就是整个调制和解调的
一个全部的过程
那么我们接下来看看
调制与解调它的特点
它的优点是抗干扰能力强
我们在现实通讯当中
经常采用调制与解调这种方式
来进行信号的传输
那么在调频信号当中所携带的信息
包含在频率变化当中
并非是幅值当中
干扰波的干扰的作用呢
则主要体现在振幅当中
那么当然调制解调
也有它的不足的地方
比方说它占的频带宽是比较大的
也比较复杂
那么也就是说在
调制波通常要求很宽的频带
甚至为调幅所要求带宽的20倍
那么调频系统呢
较调幅系统更加的复杂
因此频率的调制
是一种非线性的调制的过程
好以上就讲解了调制与解调的过程
好同学们
这一课的内容我们就讲授到这里
我们下节课再见
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-标准及其单位 (Standards and Units)
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-本章小结 (Chapter summary)
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-测试信号分析与处理基础知识 (Basic knowledge of signal processing)
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-非周期信号的频域描述 (Fourier transform)
--非周期信号的频域描述 (Fourier transform)
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-傅里叶变换的性质 (The property of Fourier transform)
--傅里叶变换的性质 (The property of Fourier transform)
-功率信号的傅里叶变换 (Fourier transform of power signal)
--功率信号的傅里叶变换 (Fourier transform of power signal)
-本章小结 (Chapter summary)
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-随机过程主要特征参数 (Characteristic parameters of stochastic process)
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-离散傅里叶变换 (Discrete Fourier transform)
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-离散傅里叶变换的性质 (The property of discrete Fourier transform)
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