调制技术

基带传输(Baseband Transmission)

信号的传输占据了传输介质从零到最大值之间的全部频率，这是有线传输介质普遍采用的一种方法，比如以太网

可以直接将数据比特转化为信号，比如用高电压表示1，但因为工程考虑，很少采用这样简单的方式，需要更复杂的表示方法

五种线路编码(Line codes)方式：

线路编码：发送样本（符号），一个样本可传送1个或多个比特

①不归零NRZ：

• 形式：最简单的一种，高电平表示"1"，低电平表示"0"
• 缺点：对于连续的0或连续的1，随着时间漂移的累计，接收方完全无法分辨出到底是几个1或0

②不归零逆转NRZI：

• 形式：在比特时间中间电压的跳变表示"1"，无跳变表示"0"
• 特点：解决了连续的1的问题，但是解决不了连续0的问题
• 应用：USB

③曼彻斯特编码：

• 形式：电压从高跳变到低表示"1"，反之从低跳变到高表示"0"
• 特点：解决了连续1和0的问题，在10Base以太网中采用，但因为在比特时间中跳变，编码效率只有50%
• 示例：（除了曼彻斯特编码外，还有反曼彻斯特编码外和差分曼彻斯特编码外）

④双极编码：

• 形式：两级电压的交替出现表示"1"，不出现则表示"0"，实现了信号的平衡

⑤4B/5B：

• 形式：4比特数据被映射为1个5比特模式
• 特点：对于任意一个序列，经过转换后连续的0不可能超过3个
• 优点：相比曼彻斯特编码，编码效率提高到80%

通带传输(Passband Transmission)

一般情况下，在一个信道上发送信息所使用的频率范围并不是从零开始的，而是在某个频段上通过调节信号的振幅、相位或频率来传输比特

先提一下波特率与比特率

• 波特率（符号率、采样率）：每秒钟信号变化的次数，用B表示
• 比特率（位传输率、数据传输速率、数字带宽）：用C表示
• 设信号呈现的个数为n（一般n都为2的整数倍，但是有例外）
• 波特率与比特率的关系：
• 为了获得相对较高的数据传输速率，即数字带宽，可以将多种调制模式综合起来使用，以便让获得更多的信号模式，使每个符号传输更多的比特，即增加公式中的n，从而增加传输速率

码元

码元是承载信息量的基本信号单位

• 在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为码元
• 在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散值的基本波形称为码元
• 1秒钟能够发送的码元的个数，叫做波特率，所以也叫码率

星图座

某种调制方式中信号的呈现模式

如上的QAM-16，QAM是正交振幅调制的英文缩写，16代表这种调制方式中有16种不同振幅和相位的信号组合模式，根据上面的公式，意味着一个符号可以传输4个比特

例题：一个采用了QAM-64调制的系统，如果波特率是2400，系统能够提供的数字带宽是 14400 bps

如果每个采样中的1位（一般的星点）用于检错，这种情况下，系统能够提供的数字带宽是 12000 bps