目录

 一、信号调制与解调

二、ASK（Amplitude Shift Keying，幅度键控）

（一）键控法和模拟法

（二）2ASK非相干解调

（三）2ASK相干解调

三、FSK频移键控

四、PSK（相位键控）

五、APSK调制

六、DPSK调制

---

 一、信号调制与解调

大多数信道不适宜进行基带信号的传输，因为这样的低频信号在传输中会产生很大的衰减和失真。在数字基带传输中，我们知道可以通过数字编码后在信道中直接传输数字信号，但这也仅适用于近距离传输（如在同一局域网中），在复杂网络环境中（如存在不同传输介质和信道类型的网络中），同样不能直接这样传输。因此，需要将基带信号进行调制，变换为适合信道传输的形式，调制是让基带信号去控制载波的某个（或某些）参数，使该参数按照信息的规律进行变化，这就是“调制”过程。“解调”是“调制”的逆过程，即从调制后的信号中恢复原来的调制信号的过程。

调制最通俗的解释就是用一种“能量大”的信号承载（可简单地理解为“背上”）另一种“能量小”的信号进行传播、传输。承载另一种信号的信号我们称为载波或者载波信号，而被承载信号才是我们真正要传播或者传输的信号。

但是，调制不是仅把被承载信号附加在载波信号上就万事大吉了，因为在传输系统中真正发挥作用，需要的还是被承载信号，载波信号只是一个载体，总得让真正有用的被承载信号发挥作用。这时就得通过被承载信号的有关特性来决定载波信号的幅度、频率或者相位。

调制信号通常是低频信号，可以是模拟信号，也可以是数字信号，所以也就有对应的模拟信号调制（或模拟调制）和数字信号调制（或数字调制）。数字调制与模拟调制在本质上没有什么区别，都属于正弦波调制，只是源信号不同。数字调制中的源信号为离散型的脉冲数字信号，而模拟调制中的源信号为连续型的正弦波信号。

在此仅介绍数字信号调制技术。

载波就是用来载送有用低频调制信号的信号波，通常是一种高频信号。通过调制技术就可以把调制信号和载波信号进行叠加，使载波信号的某些参数特性（如信号幅度、信号频率或信号相位等）按调制信号变化。具体是载波的哪个参数会随着调制信号发生变化，要视具体的调制类型而定，如果被控制的参数为幅度，则把这种调制称为调幅；如果被控制的参数为频率，则把这种调制称为调频；如果被控制的参数为相位，则把这种调制称为调相。到达接收端后，通过解调技术从已调信号中分离出有用的数据即可。

那为什么要用载波进行调制？因为通常我们要发送的数字信号的频率是比较低的，如果按照本身的频率来传输，信号的衰减比较严重，不利于远距离传输。

之所以要先经过调制过程，就是为了便于低频信号在信道中的远距离、高效传输。

在对数字信号进行载波调制时，我们所采用的也是模拟载波调制中的调幅、调频和调相这三种调制技术。但它们对应已有了另外的名字：ASK（Amplitude Shift Keying，幅度键控）、FSK（Frequency Shift Keying，频率键控）和PSK（Phase Shift Keying，相位键控）。这里之所以都称之为“键控”，是指在这些调制技术中都是用电键进行控制的，这是借用了电报传输中的术语。它们分别对应于利用载波（正弦波）的幅度、频率或相位来承载数字基带信号，可以看做是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。

二、ASK（Amplitude Shift Keying，幅度键控）

ASK（Amplitude Shift Keying，幅度键控），一种数字幅度调制技术，是指正弦载波的幅度随基带数字信号而变化的数字调整，也称为“通断键控”（on-offkeying,OOK）或者“开关键控”。

数字基带信号为二进制码时称之为二进制振幅键控（2ASK），仅适合于单极性数字信号。它利用代表数字信息0或1的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。因为单极性波形中0是无电平输出。即源数字基带信号为1时发送载波信号，为0时发送零电平，也就是不发送载波信号。

2ASK是最早出现，也是最简单的，但其抗噪声性能较差（因为它仅是根据调制信号来控制输出信号的幅度，并不能过滤干扰信号），因此实际应用并不广泛，但经常做为研究其他数字调制方式的基础

（一）键控法和模拟法

两种方法：键控法和模拟法

2ASK信号解调也有两种方式：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）

（二）2ASK非相干解调

【1】Yi(t)表示已调信号，通过“带通滤波器”(主要用于过滤低频和高频干扰信号)后得到a波形

【2】a信号进行“包络检波器”进行包络检测（包络：外部表现。包络检测就是检测出信号的幅度变化的曲线，不管是频率特性还是相位特性的）得到b波形。

其实是一个极性过滤，因为调制信号是单极性的，仅允许正极性的波形输出。

【3】b信号经过“低通滤波器”（过滤b信号中的高频成分，仅允许符合信号源频率特性的波形输出）后得到c波形。

【4】经过“抽样判决器”对连续c波形进行取样，还原出原始的离散型调制信号。

（三）2ASK相干解调

【1】与非相干解调一样

【2】a波形与载波信号coswct在乘法器中进行相乘得到b波形。它不仅是一个极性过滤，还包含了载波的频率成分，信号更强。

【3】与非相干解调一样

【4】与非相干解调一样

三、FSK频移键控

FSK 仅适用于双极性数字信号。它把信号的振幅、相位作为常量，把频率作为变量。

如数字信号1码用频率f1的载波来传送，信号0码用f2来传送。相当于载波在两种不同频率之间进行切换，又称“频移键控”

与2ASK信号的产生一样，即可用模拟调频法实现，又可用键控调频法实现

使用模拟调频法产生的2FSK信号对应着两个频率的载波，在码元转换时刻两个载波能够相位能够保持连续，故成为相位连续的信号（CPFSK,Continuous-Phase Frequency Shift Keying,连续相位频移键控）。

因为只用到一个载波，所以调制后的S(t)信号码元间的相位是连续的。

键控调频采用数字键控的方法来实现，用数字矩阵脉冲控制电子开关，使电子开关在两个独立的振荡器（产生不同频率的载波f1和f2）之间进行转换，得到不同频率的已调信号。

2FSK解调方法：鉴频法、过零检测法、非相干解调法（包络检测法）和相干借条发（差分检波法）

2FSK非相干解调

抽样判决器上进行抽样（两路信号的抽样分别用v1和v2）和判决，v1>=v2,则输出信码1；v1

2FSK相干解调

过零检测法

四、PSK（相位键控）

PSK（相位键控）利用双极性数字基带信号对载波相位进行控制来传送信息的一种调制方式，也就是用载波的不同相位来表示信号的信码。

数字调相就是让载波在两种两位间切换，故又称“相移键控”。

PSK分为“绝对相位键控”（Absolute Phase Shift Keying,APSK）和“相对相位键控”（或“差分相位键控”，Differential Phase Keying,DPSK）。

五、APSK调制

APSK调制：以载波的相位为基准相位进行调制。取码元为1时，已调信号与载波相同；为0时，与载波相反。即1和0码调制后相位相差180度。

APSK解调：当已调信号相位与基准相位相同时发送信码1，相反发送0；

六、DPSK调制

DPSK调制：先用差分编码器对数字基带信号进行差分编码，即由绝对码（原始基带信号码）变为相对码，然后再进行绝对调相。相对码时经过差分编码得到的差分码，使用调制信号当前码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示传输的数码。即无变化时传输0码，有变化时传输1码。

为解决“绝对相位调制”中的相位倒置问题，在进行数字调相之前先进行差分编码，再对差分码进行二元数字调相。

DPSK解调：用前后码元间的相对相位值（即本码元初相位与前一码元初相位之差）来传送数字信息。规则为：当相位偏移值为0时输出0码，相位偏移180度时输出1码