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数字调制的基础知识

经过大卫·赫里斯(David Herres)|2015年1月22日

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通过空间传输射频信号的第一步是在发射器上创建纯载体。该电波必须具有稳定,不变的幅度,频率和相位。石英晶体振荡器经常有目的。
调制载体时可以传达信息。在接收器上,载体被解调,将音频或其他信号分开。

也有可能使用常见的超螺旋原理改变载体频率。该想法使用频率混合将接收的信号转换为固定的中间频率(如果),该信号比原始无线电载波频率更方便。对于每个广播的频率,如果一致,则需要不同的节拍频率结果。

为此,在广播的早期,广播公司发送了与主要广播载体一起产生的杂作频率。很快,发现本地生成节拍频率(即在接收方)更有效,这就是当前完成的方式。这就是为什么传统的可变电容器是两范围的,同一轴上有双板。随着不同的站点的调整,接收器创建了适当的节拍频率。如今,在电子调谐器中基本上发生了相同的过程。

在各种调制方案中,载体信号质量的任何可读性更改都足以携带信息。通常的参数是振幅,频率和相位。这些可以单独使用或组合使用,并且适用于模拟和数字调制。一种上一篇文章讨论了模拟调制。现在,我们将仔细研究数字调制。

数字调制可通过另一个离散信号修改模拟载体信号。数字调制方法可以视为数字到分析转换以及相应的解调或检测类似物转换。与其模拟对应物相比,数字传输具有显着优势。一方面,它是相对无噪声的。如果引入了噪声,它源于数字变速箱适当的范围,即在调制前和调节后区域。此外,数字调制可以更好地利用带宽。随着对有限频谱的竞争日益增加,这种特征是越来越重要的重要性。

代表数字调制的标准方法是通过图表图。此显示代表单个图形中的幅度和相位。向量箭头的长度对应于将原点连接到圆上零度点的水平线相对于该线的角度和该线的角度,代表调制过程中调用的相位角度。振幅和相位调制在协同过程中用于传达数字信息。数字信号的任何瞬时值都可以用界限内的点表示。

数字调制通常通过引用i和q表示。I轴是极图表上的零度水平参考线。Q轴是代表90°极化角的垂直线。

界图中的向量代表一个RF载体,其输出功率由矢量的长度表示,并且由与水平轴的角度表示的一定相角。如果RF载波具有恒定的输出功率,则可以在界面图上表示为具有恒定长度(振幅)的向量,该向量遵循圆的轨迹。

相位和幅度波动共同传达数字信息。The result is expressed in terms of I and Q where the signal vector’s projection onto the I axis lies on the zero degree reference (thus called the In phase component) and the projection onto the Q axis lies on the 90° shifted phase reference (Quadrature component). The phase and amplitude information of the signal, often called S(t), with a carrier frequency w is then expressed in terms of I and Q by the equation:

s(t)= i(t)cos(w)+q(t)sin(w)

从代数回忆起正弦和余弦相互相同的90°。这种关系导致数字调节器或解调器的基本拓扑。
对于发射器,I和Q数据是在W W驱动的两个不同混合器的输入处应用了W的。局部振荡器在驱动Q数据的混合器之前将其移动90°。混合器形成方程式中给出的项的乘法。

几乎每个数字调节器或解调器都使用此原理。要传输的数据将被编码为I/Q对,然后再喂入I/Q调节器。必要的电路可以使用数字逻辑构建或在DSP中编程。此外,以更大的复杂性,I-Q调制方案比模拟调制更具带宽效率。

帖子数字调制的基础知识首先出现测试和测量技巧。


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