深入浅出讲解：信号调制的工作原理_EETOP-爱微帮
&& &&& 深入浅出讲解：信号调制的工作原理
要理解如何进行无线数据传输，我们需要了解：什么是频率？信息 / 数据信号时间表示频率表示，为什么它很重要？滤波器如何工作？FCC 通信频段调制和解调&&&&
这些主题可能您在大学专业课上学过（您也可以在维基百科中查询），其中涉及非常庞大的知识。此前我为高级项目组中非电子工程专业的学生准备的 PPT中，配套介绍了这些主题――学生们期望能够弄清楚我们谈到的“900MHz”、“2.4GHz”或“跳频”等术语。本文限于篇幅，难以对这些主题的阐述完整、彻底，忽略了专业课所涉及的很多细节，仅提供无线传输方面的概念性说明。什么是频率？频率是描述每隔多长时间振荡一次或重复一次的术语，单位为赫兹（Hz）或秒的倒数。如果每秒振荡 60 次，则其频率为 60Hz。在本文中，我们将主要探讨音频波（气压的振荡），及其如何以数百千赫频率从无线电台传播到您的车载收音机上（或任何 AM无线电台）。任何波都有一个频率，光波也一样。光波和其他更高频率的波（例如 X射线、伽马射线、微波）一般用波长来表示，而不用频率。例如，绿色光的波长大约为 400 纳米。下图显示了行进波单位间的关系：正弦波的基本单位。&&&& 假设信号速度恒定，则波长和频率是可以换算的，不过这已超出本文的讨论范畴。&不同复杂性的信息信号&&&&& 如果发送一个纯正弦波信号（称为“音频”）。它不携载任何实际信息，听上去也并不好听。下图是一个正弦波的图像，X 轴为时间，Y 轴为电压，这是一个 150 Hz 参考信号。单音频信号（时域）&&&&&& 那么为什么要看这幅图像呢？让我们来看一下时域中复杂性不断增加的信号。这是一个双音频信号（两个音频叠加在一起）。此正弦波与上一个正弦波相同，只不过又加上了另一个倍频（300 Hz）的正弦波。双音频信号（时域）&&&&& 那么由多个不同频率的音频组成的信号是什么样的呢？多音频信号（时域）它变得毛刺更多。您能在此图中看到的唯一真实信息便是在指定时间内的电压电平。这就是信息的本质，它极其重要——但也使分析变得复杂，更使了解调制工作变得更加困难。为此，您可能希望用另一种不同的方式（频域）绘制信号图像。它显示信号在一系列频率上的强度。让我们看一下。为何信号的频谱很重要？要将大量信号转换到频域中，需要进行精密的数学运算。这项工作很困难，计算量很大，必须反复练习才能掌握。我甚至定期对那些重要信号的进行卷积运算，练习我的转换能力。不管怎样，让我们看一下以上三个信号如何用这种形式来表示（这里忽略中间的推演运算）。我们不再绘制信号电压随时间的变化，而是绘制信号功率随频率的变化。单音频信号（频域）双音频信号（频域）多音频信号（频域）&&&&&
注意到图中明显的尖峰了吗？那是正弦波在特定频率（X 轴）上的数学表示。理想情况下，这些尖峰应当是无限窄（宽度）和无限高的，但是受我所使用的
Spice软件的技术水平限制，它是不完美的。这种信号称为脉冲信号。有关此信号的详细说明，请阅读此处！对于这个音频，我们看到在频域看到一个尖峰，在150Hz
处。而双音频信号在频域 有两个尖峰，在 150Hz 和 300Hz处。多音频信号在时域中基本无法解读，时域信号中众多的小尖峰，是多个频率点的叠加组成的。&&&&& 最后举一个例子，一个实际的音频信号。如下图，我采样了 15 秒歌手 Cream 的歌曲《白色的房间(White Room)》。不必为信号长的摸样担心，在 Eric Clapton 的吉他独奏期间，任何麦克风都没有损坏。音频信号这就是大多数信号的看上去的样子，尤其是模拟信号。人和乐器的声音并不是在离散的频率上播放，其频率内容分布在整个频率范围内（尽管某些内容几乎是听不到的）。这个范围在 3 Hz 至 20kHz 之间，大约就是人耳能够听到的频率范围。低音部的频率较低，高音部的频率较高。Y 轴标度用 dB表示，dB表示一个比例，没有单位。在本质上来说，dB值越高，那个频率对应的信号就越高。&&&&&& 理论上，我们可以用无数个音频信号累加之和来表示这个模拟信号。滤波器！&&& 幸好频域的图形表示可为滤波器设计提供一些帮助。滤波器有四种类型，包括：低通滤波器：高于“截止频率”的所有频率都被滤除。高通滤波器：低于“截止频率”的所有频率都被滤除。带通滤波器：距离“中心频率”一定范围外的所有频率都被滤除。带阻滤波器：距离“中心频率”一定范围内的所有频率都被滤除。由上而下：带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器“3dB”点是信号输出降低大约 30% 的地方。dB 是一个对数标度：x [dB] = 10 * log(x[linear])x [linear] = 10^(x[dB]/10)&&&&&
基于这个公式，x[linear] = 0.7，对应的x[dB]大约为 -3.0
dB，0.7就是70%，就是信号衰减30%，这时对应的频率就称为滤波器的截止频率。汽车音响就是一个实际的例子，它可能包括一个“分频器”，其特殊的
滤波器设计可将低频切换至低音扬声器、高频切换至高音扬声器。这对于无线接收机是非常重要的。FCC&通信频段FCC 和其他国际组织一致认为，如果任由任何人随意使用任何频率，那么必然会导致绝对的混乱。因此，应为不同用户分配不同的频率范围。例如分别为
FM 无线电、AM无线电、WiFi、移动电话、海事通信、空中交通管制、业余无线电、对讲机、军事通信、警用电台等应用分配不同频段。对了，我们还没提卫星或空间通信！这
真是太乱了，幸亏有 FCC 帮助管理。如果您感到好奇，不妨用谷歌搜索一下，马上就能找到一个更详细的图表。FCC 频谱分配表&&&&&&
FCC 已为小范围的个人应用、业余爱好者的应用和其他常规“ISM 频段”应用（工业、科学、医疗）预留了部分频段。这就是
WiFi、对讲机、无线传感器和其他通信设备的工作频段。让我们再次讨论一下频率！人耳的听力范围为 20Hz 至 20kHz。如果我们的 AM电台为 680kHz，那么无线电塔如何将声音变到该频率呢？它如何避免干扰到其他电台？接收机如何将信号频率转换回可听范围？调制&&&&& 让我们离开频域，回到时域。再次重申一下：我们的讨论过于简单，略过了很多细节！在此只是为了得到一个概念性的结果。之所以这么说是因为，数学表示最适合在时域中使用，而图形表示在频域中效果最佳。&&&&& 调制的作用就是将信号从低频（信息）转换到高频（载波)。思路很简单：用您的信息乘以高频载波，例如 680 kHz，这就是 AM广播！稍等一下，事情果真如此简单吗？让我们看几个数学关系式。在此例中，θ 就是信息（可听内容），φ 是载波（例如， AM 广播频率）。图中文字中英对照Product-to-sum[23]cossin积化和差[23]cossin&&&&&& 我们的 AM 信号如果用公式来表达，涉及多个信号的乘法运算，这在时域或频域中是很难想像的，因为我们仅仅看到音频是什么样的。但是上述这种对应关系告诉我们：两个信号相乘可用两个信号相加来表示！现在，我们很容易在频域中绘制出经乘法运算得到的信号。在载波（1000 Hz）上调制的单音频（150 Hz）&&&&& 在此图中，我们用 150Hz 音频乘以 1000Hz 载波。上表显示了两个半功率信号，分别位于
Hz处，也就是在 850Hz 和 1150Hz 处。那么当经过调制后，我们每个音节的表现如何呢？声音调制到 700 kHz&&&&& 不出所料，我们看到了两个信号。一个是载波 + 信息，另一个是载波 - 信息（甚至注意到它是如何反转的）。&&&&& 这就是 AM 频谱和信号内容的大致图解。解调&&&&& 现在我们来讨论接收机。所有信号均从天线开始，在同一时间查看所有信号，看到的是一团乱麻。天线拾取到大量的数据，但它并不负责进行分类，这是调谐器和其他硬件的工作。信号解调的原理与调制原理完全相同，非常方便！要将我们的音频信号转回到“基带”，并将其发送至扬声器，我们可以再次用载波乘以所有信号。&&&&& 这个公式中包含一大串数学函数、括号和频率变量。不过它是对的，我们由此导出了四个信号：1/4 功率信号，（2*载波 + 信息）1/4 功率信号，（信息）1/4 功率信号，（2*载波 - 信息）1/4 功率信号，（-信息）&&&&& 让我们忽略这个包含负频率的项，它是我们讨论调制及涉及的运算时，常常会出现的数学产物。在双倍载波上的两个信号（假设载波远大于信息，它们几乎是相同的）可用低通滤波器滤出。低通滤波器会阻断信号的所有高频内容，于是只将原始信息留给我们。我们可用放大器放大原始信息，然后发送到扬声器。太酷了！这就是它的图像，但是要向后延迟一点。&结论本文的目的是高度概括地介绍无线电信号是如何传输和调制的。通过将多个音频（或基带）信号乘以不同的高频信号（载波），我们可以通过同一个信道成功传输多个数据流而不会相互干扰。再次用载波相乘，将调制的信号转换回基带，再用低通滤波器和放大器清理并放大信号，即可让我们听到各种美妙动听的声音！关注微信号eetop-1，回复以下红色关键词，阅读推荐文章：通信：引力波被发现了，回顾一下200年前同样神秘的电磁波的发现里历程吧移动通信中各类数字调制方式的分析比较 无线通信收发信机架构漫谈无通信不人生--原来人生就是一本通信原理！无线通信收发信机架构漫谈dB：人生 ：无电路不人生-微电子集成电路大牛Willy Sansen自传 无数学不人生--原来数学讲的是满满的人生啊！无通信不人生--原来人生就是一本通信原理！无折腾不人生--一个技术牛人的电子人生开发工程师人生之路业务联系请加个人微信号：jack_eetop 或 QQ:全力打造中国电子工程师微信第一品牌！点击左下角阅读原文
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京ICP备号-2&&&&京公网安备34路由器有信号连不上，点网页上网就断了，等一下又有信号了，就一直这样，怎么回事?(ps:我是在手机上_百度知道手机连上无线网一开始没信号等一下才有的原因_百度知道家电百科 产品：
> 我的飞利浦手机突然无信号怎么回事
我的飞利浦手机突然无信号怎么回事 常见问题
信号跟电源没有关系哦。
1、所在地方是基战交换区，会有短时无信号的问题：换个地方等一下试试
2、临时性接收信号失灵：多记录一下频率
3、信号模块电路与外置天线接触不良：修
4、手机设计硬伤：认了吧，换个手
标签：&&&&&&
" tab="tab_0" >常见问题热点事件家电人物家电名词热门品牌
热门新品1234567891012345678 123 4 5 6 7 8 9 10今日论坛第 1 个签到，每日签到可得财富值+2，连续5天签到后再连续签到则每日可得财富值
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(已解决)525预览版网络信号这么差劲吗？
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(已解决)525预览版网络信号这么差劲吗？
也不知怎么的，我的525之前在广东好好的，但偶尔在使用小娜时连不上网络，应用商店能搜索到应用，下载则出现如下图。现在回广西老家过年，这种情况更加严重，除了下载应用和使小娜，其他都能播正常连接网(有时也提示网络不给力)，周围其他手机网络正常，我是升级341预览版的，跟这有关系吗？重启过，换区域过，重启小娜过，都没用。难道要重置？！！
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移动宽带连接不了扣它那，反正我的就是
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以前我用520毫无问题。。
目测楼猪你手机问题，去别的地方试试联网，如果在好几个地方都这样，建议重置一次
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screen.width*0.7) {this.resized= this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized= this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {} else {window.open(this.src);}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />
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回复 #3 国王★ 的帖子
我就是在中移动营业厅附近试过
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表示偶尔遇到过，不用太在意，联通信号就那样
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在山区的话，联通信号比移动好，城市反之。
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回复 #6 天人三和 的帖子
我是移动卡
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你可以看看你的上网等是否正常，其它例如浏览网页，使用软件是什么情况呢？
而且预览版升级与你的网络信号基本上关联不大。
screen.width*0.7) {this.resized= this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized= this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {} else {window.open(this.src);}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />
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网络问题，跟系统关系不大。运营商啊，还有地势等都有关系
一切都仍未命名
& && &一切都将自定义
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回复 #8 国王★ 的帖子
除了小娜和应用商店，其他正常。也在中国移动营业厅门前试过，效果都一样。想过重置，但过段时间应该可以用wp10预览版了吧，重置了还要折腾下载wp8软件一大堆，升级了这些软件不一定用得上了，麻烦。
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要不楼主先等等吧，因为毕竟小娜不是说非常必须在平时的使用中，等一下2月的10，看楼主你这台会不会正常点
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回复 #8 国王★ 的帖子
补充一下，应用商店能够随时搜索到应用，就是下载不行。是不是和帐号有关？
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回复 #6 天人三和 的帖子
只能说是每个地方的网络覆盖略有不同，我们这里移动和联通的信号都还可以，就是回到村里联通信号很差。
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手贱了，重置了，悲剧了。登录微软帐号出问题了，没有完成验证步骤，问题依旧，应用也装不了，整一个就是个功能机。
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良好的3G网络才能正常使用小娜
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