3.1 调制的功能及其分类

3.1.1 调制的功能

为避免电磁信号之间的无序干扰，各类传输系统都必须严格遵照其规定频率范围进行工作，如调频广播发射信号频率只能是88～108MHz，而中波广播和短波通信的频率范围则分别是535～1640kHz和2～30MHz。但我们明确地知道，这些系统实际所需要传输的信号却往往是基带信号，它们的频率一般都较低，甚至有的还包含直流成分。如果把这些低频信号都直接用基带方式传送，将会出现不可想象的相互干扰，以及信道衰减，从而导致通信失败。

为了避免上述情况发生，有效地利用频率资源，必须在发送端将基带信号的频率搬移至适合于信道传输的某个较高的频率范围，在接收端再通过相反的操作过程将它搬移至原来的频率范围。发送端的这个搬移过程就称为调制（Modulation），而接收端的反向操作则称为解调（Demodulation）。可以说，调制就是使高频信号的某个参数（如幅度、频率或相位）随基带信号发生相应变化，其中，利用参数来携带信息的高频信号称为载波（Carrier），而把基带信号称为调制信号，调制后的信号则称为已调波或已调信号。解调就是在接收端将调制信号还原成原来的基带信号。

调制和解调在一个通信系统中总是同时出现的，往往把调制和解调系统统称为调制系统或调制方式，它们是通信系统中极为重要的一个组成部分。对任何调制系统，它都一定具有如下功能或特点。

（1）对消息信号进行频谱搬移，使之适合信道传输的要求。

（2）把基带信号调制到较高的频率（一般调制到几百千赫兹到几百兆赫兹，甚至更高的频率），使天线容易辐射。

（3）便于频率分配。为使无线电台发出的信号互不干扰，每个发射台都被分配给不同的频率。

（4）有利于实现信道多路复用，提高系统的传输有效性。

（5）可以减小噪声和干扰的影响，提高系统的传输可靠性。

3.1.2 调制方式分类

按照不同的划分依据，调制有很多种类，下面仅列举几种最为常见的。

1.根据调制信号分类

根据调制信号的不同，可将调制分为模拟和数字调制两类。在模拟调制中，调制信号是模拟信号；反之，调制信号是数字信号的调制就是数字调制。

2.根据载波分类

由于用于携带信息的高频载波既可以是正弦波，也可以是脉冲序列，其相应的调制也可由此进行分类。以正弦信号作载波的调制叫连续载波调制；以脉冲序列作载波的调制就是脉冲载波调制。脉冲载波调制中，载波信号是时间间隔均匀的矩形脉冲。

3.根据调制器的功能分类

根据调制器对载波信号的参数改变，可把调制分为幅度调制、频率调制和相位调制。

（1）幅度调制——调制信号uΩ（t）改变载波信号uc（t）的振幅参数，即利用uc（t）的幅度变化来传送uΩ（t）的信息，如调幅（AM）、脉冲振幅调制（PAM）和振幅键控（ASK）等。

（2）频率调制——调制信号uΩ（t）改变载波信号uc（t）的频率参数，即利用uc（t）的频率变化来传送uΩ（t）的信息，如调频（FM）、脉冲频率调制（PFM）和频率键控（FSK）等。

（3）相位调制——调制信号uΩ（t）改变载波信号uc（t）的相位参数，即利用uc（t）的相位变化来传送uΩ（t）的信息，如调相（PM）、脉冲位置调制（PPM）、相位键控（PSK）等。

4.根据调制前后信号的频谱结构关系分类

根据已调信号的频谱结构和未调制前信号频谱之间的关系，可把调制分为线性调制和非线性调制两种。

（1）线性调制——输出已调信号xc（t）的频谱和调制信号uΩ（t）的频谱之间呈线性关系，如（AM）、双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）等。

（2）非线性调制——输出已调信号xc（t）的频谱和调制信号uΩ（t）的频谱之间没有线性对应关系，即已调信号的频谱中含有与调制信号频谱无线性对应关系的频谱成分，如FM、FSK等。