载波与调制信号

1.载波

载波简介

　　载波或者载频（载波频率）是一个物理概念，是一个特定频率的无线电波，单位Hz，是一种如可在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。

　　1. 定义

　　在通信技术上，载波（carrier wave， carrier signal或carrier）是由振荡器产生并在通讯信道上传输的电波，被调制后用来传送语音或其它信息。载波频率通常比输入信号的频率高，输入信号调制到一个高频载波上，就好像搭乘了一列高铁或一架飞机一样，然后再被发射和接收。载波是传送信息（话音和数据）的物理基础和承载工具。

2.调制信号

　信号调制的目的

　　1）便于无线发射，减少天线尺寸；

　　2）频分复用，提高通信容量；

　　3）提高信号抗干扰能力。为了充分利用信道容量，满足用户的不同需求，通信信号采用了不同的调制方式。随着电子技术的快速发展，以及用户对信息传输要求的不断提高，通信信号的调制方式经历了由模拟到数字，由简单到复杂的发展过程。

　　信号调制方式

　　调制方式有很多。根据调制信号是模拟信号还是数字信号，分为模拟调制和数字调制。模拟调制方式有幅度调制（AM）和频率调制（FM）等。数字调制方式有振幅键控、移频键控、移相键控、正交幅度调制等，信号调制原理是研究信号调制识别问题的基础。

　　模拟信号

　　模拟信号是指在信号随时间连续变化，在模拟信号中，不同时间点位置的信号值可以是连续变化的。与数字信号相比，模拟信号的处理方法简单，不需要专门的信号处理器，且具有更高的分辨率和信息密度，不存在量化误差，因此可以利用模拟信号较为准确地描述自然界物理量的值。模拟信号的主要缺点是容易受到噪声干扰，特别是当信号被多次转发，或进行长距离传输之后，这些随机噪声的影响可能会变得十分显著。

　　幅度调制原理

　　信号的幅度调制是指基带信号的变化去控制载波的振幅变化。幅度调制分为：调幅（AM），它携带载频信号；双边带调制（DSB），抑制载波的双边带调制；单边带调制（SSB），单边带调制又分上边带调制和下边带调制。

　　频率调制原理

　　频率调制（FM）是角度调制的一种，指的是使载波频率随着调制信号变化的调制方式，即已调信号的瞬时角频率随基带信号的改变而变化的调制过程。和AM不同，FM属于非线性调制，其己调信号频谱是调制信号频谱的非线性变换。

　　信号调制的应用

　　信号调制广泛地应用于民用与军事领域。

　　在民用领域，主要应用于为无线频谱管理进行信号身份确认以及干扰确认等方面。无线电管理部门为了防止不法分子对无线频谱的非法利用和干扰，需要对通信频谱进行监视和管理，以保证合法通信的正常进行。在频谱监视设备中采用调制识别技术，能帮助管理人员区分不同性质的用户，确定未知干扰信号的性质。

　　在军事领域，主要应用于电子战和军用软件无线电技术中。在电子战通信情报截获接收机的设计中，获得接收的通信信号的调制方式，为解调器选择解调算法提供参考依据，有助于电子战中最佳干扰样式或干扰抵消算法的选择，以保证友方通信，同时破坏和抑制敌方通信，实现通信对抗的目的。

　　调制信号和载波的关系

　　信号调制，就是一个数学运算，载波是一个正弦波，它有几个参数，幅度、频率、相位。我们把一个携带信息的信号去改变载波的某一个或几个参数，信号就这么调制到载波上了。信息波叫做调制波，载波就是一个正弦波，已调制波就不同了，它已经携带了调制信号的信息。载波是振荡器产生的。