调制技术与PCM

数字调制技术

数字数据，不仅可以用脉冲进行传输
也可以使用模拟信号，进行传输
将数字数据，调制模拟信号，叫做数字调制

我们需要了解4种调制技术

• 幅度键控（ASK）
• 频移键控（FSK）
• 相移键控（PSK）
• 正交幅度调制（QAM）

幅度键控ASK

ASK
用载波的两个不同的振幅，表示0和1

频移键控

FSK
用载波的两个不同的频率，表示0和1

相移键控

PSK
用载波的起始位的变化，表示0和1
其实这里又分了BPSK和DPSK

正交幅度调制

QAM
通过把幅度相同，但是相位相差90°的模拟信号，合成位另一个模拟信号
有4QAM、8QAM、 16QAM、64QAM 等,如16QAM 是指包含16种符号的QAM调制方式，5G现在用的256QAM，5G-A使用的1024QAM

注意事项

码元只取2个相位值，就叫2相调制
码元只取4个相位值，就叫4相调制
就是N=2和N=4
奈奎斯特定理中的R=Blog2N的N就是这里这个N
DPSK是2相调制，N=2
QPSK是4相调制，N=4
上面内容需要记忆，DPSK和QPSK是固定的调制

脉冲编码调制技术PCM

该技术的主要作用是，将模拟信号转换为数字信号
常用的数字化技术，就是脉冲编码调制技术，有叫脉码调制

调制过程

总得来说分为三个步骤：

• 采样
• 量化
• 编码

采样

通过在一定的时间内，对模拟信号进行取样，将所得的值作为样本，叫做采样

根据奈奎斯特采样定理：
如果模拟信号最高频是fmax，若以≥2fmax的采样频率进行采样，则得到的离散信号就可以完整的恢复出原始信号，公式如下图所示

量化

将取样后得到的样本，由连续值，转换为离散值
离散值的个数决定了量化精度

编码

把量化后的样本值，变成相应的二进制代码

PCM计算

由于语音的最高频率是4KHz
所以取样频率就是2fmax=8KHz
对语音进行128个等级量化
每个样本用7bit表示，7bit=log2 128取得
数字信道上面传输这种数字化后的语音信号
速率就是7*8000=56kbps

例题