三、调制的目的

为什么在信息传输前,要对信息进行调制呢?

1)基本原因是基带信号(如语音)频率低,而高频信号才易于辐射和远距离传输。为了使电磁能量进行有效辐射,对于无线传输,需要通过辐射天线和接收天线进行发送和接收。而根据电磁波传输理论,天线的尺寸至少应为发射信号波长的1/10。由公式v=λf推导出λ=v/f,其中λ为波长;v为波速,v=3×108m/s;f为频率。

常规人耳的可听频率在30~16000Hz,即波长在18750~10000000m。

常规语音通信中频率在300~3400Hz,即波长在88235~1000000m,则其传输天线的长度即应为100000~8824m。可见信息的发送端和接收端设置这么长的天线是不现实的。为了缩短发送和接收天线,必须通过高频信号对基带信号进行调制。

2)便于在同一信道上同时传输多路不同的基带信号。例如进行语音通信时,多个用户的语音信号所占的频带是相同的,均为300~3400Hz,如果不进行调制就没办法保证多个用户同时进行通话,如果对不同的基带信号进行调制,使不同通道的基带信号在不同的频带或不同的时隙进行调制,那么就不会互相干扰了。

将要传输的低频模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的高频信号,就需要把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。该信号被称为已调信号,而基带信号被称为调制信号。

调制可以通过使高频载波随需要传输信号(信源)的变化,而改变载波的幅度、频率或者相位来实现。调制过程用于通信系统的发送端。

信源经调制后,经过传输线路(信道)将已调信号传送到接收端。

在接收端则需将已调信号还原成需要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来,该过程被称为解调,即为方便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。