数字调制技术


数字调制提供了更多的信息容量、高数据安全性、更快的系统可用性以及高质量的通信。因此,数字调制技术比模拟技术具有更大的传输数据量的能力。

数字调制技术有很多种,我们甚至可以组合使用这些技术。在本章中,我们将讨论最重要的数字调制技术。

幅移键控

最终输出的幅度取决于输入数据是否应为零电平或正负变化,具体取决于载波频率。

幅移键控 (ASK)是一种幅度调制,它以信号幅度变化的形式表示二进制数据。

下图是 ASK 调制波形及其输入。

问

任何调制信号都具有高频载波。当 ASK 被调制时,二进制信号为低输入提供零值,为高输入提供载波输出。

频移键控

输出信号的频率要么高要么低,具体取决于所应用的输入数据。

频移键控 (FSK)是一种数字调制技术,其中载波信号的频率根据离散数字变化而变化。FSK 是一种频率调制方案。

下图是 FSK 调制波形及其输入的图。

频移键控

FSK 调制波的输出对于二进制高电平输入频率较高,而对于二进制低电平输入频率较低。二进制 1 和 0 称为标记频率空间频率

相移键控

输出信号的相位根据输入而变化。根据相移数量主要有两种类型,即BPSK和QPSK。另一种是DPSK,它根据先前的值改变相位。

相移键控 (PSK)是一种数字调制技术,通过在特定时间改变正弦和余弦输入来改变载波信号的相位。PSK 技术广泛用于无线 LAN、生物识别、非接触式操作以及 RFID 和蓝牙通信。

PSK 有两种类型,具体取决于信号移位的相位。他们是 -

二进制相移键控 (BPSK)

这也称为2 相 PSK(或)相位反转键控。在该技术中,正弦波载波进行两个相位反转,例如0°和180°。

BPSK 基本上是 DSB-SC(双边带抑制载波)调制方案,用于作为数字信息的消息。

以下是 BPSK 调制输出波及其输入的图像。

BPSK

正交相移键控 (QPSK)

这就是相移键控技术,其中正弦波载波进行0°、90°、180°和270°等四个相位反转。

如果这种技术进一步扩展,PSK也可以根据需要由八个或十六个值来完成。下图表示两位输入的 QPSK 波形,显示了不同二进制输入实例的调制结果。

四相相移键控

QPSK是BPSK的变体,也是一种DSB-SC(双边带抑制载波)调制方案,一次发送两位数字信息,称为bigits

它将数字位转换为位对,而不是将数字位转换为一系列数字流。这会将数据比特率降低一半,从而为其他用户留出空间。

差分相移键控 (DPSK)

在 DPSK(差分相移键控)中,调制信号的相位相对于前一个信号元素发生偏移。这里不考虑参考信号。信号相位遵循前一个元素的高或低状态。这种 DPSK 技术不需要参考振荡器。

下图为DPSK的模型波形。

DPSK

从上图可以看出,如果数据位为低电平即0,则信号的相位不会反转,而是继续原样。如果数据为高电平,即 1,则信号的相位将反转,与 NRZI 一样,反转为 1(差分编码的一种形式)。

如果我们观察上面的波形,我们可以说高电平状态代表调制信号中的M ,低电平状态代表调制信号中的W。