調制與解調的區別

在無線電技術中，調制與解調占有十分重要的地位。假如沒有調制與解調技術，就沒有無線電通信，沒有廣播和電視，也沒有今天的 BP 尋呼、手持電話、傳真、電腦通信及 Internet 國際互聯網。

??? 調制就是使一個信號（如光、高頻電磁振蕩等）的某些參數（如振幅、頻率等）按照另一個欲傳輸的信號（如聲音、圖像等）的特點變化的過程。例如某中波廣播電臺的頻率為 540kHz ，這個頻率是指載波的頻率，它是由高頻電磁振蕩產生的等幅正弦波頻率。用所要傳播的語言或音樂信號去改變高頻振蕩的幅度，使高頻振蕩的幅度隨語言或音樂信號的變化而變化，這個控制過程就稱為調制。其中語言或音樂信號叫做調制信號，調制后的載波就載有調制信號所包含的信息，稱為已調波。

??? 調制在無線電發信機中應用最廣。圖 1 為發信機的原理框圖。高頻振蕩器負責產生載波信號，把要傳送的信號與高頻振蕩信號一起送入調制器后，高頻振蕩被調制，經放大后由天線以電磁波的形式輻射出去。其中調制器有兩個輸入端和一個輸出端。這兩個輸入分別為被調制信號和調制信號。一個輸出就是合成的已調制的載波信號。例如，最簡單的調制就是把兩個輸入信號分別加到晶體管的基極和發射極，集電極輸出的便是已調信號。

??? 為什么要用語言或音樂信號去控制高頻振蕩呢？原來要使信號的能量以電場和磁場的形式向空中發射出去傳向遠方，需要較高的振蕩頻率方能使電場和磁場迅速變化；同時信號的波長要與天線的長度相匹配。語言或音樂信號的頻率太低，無法產生迅速變化的電場和磁場；相應地，它們的波長又太大，即使選用它的最高頻率 20000Hz 來計算，其波長仍為 15000m ，實際上是不可能架設這么長的天線的。看來要把信號傳遞出去，必須提高頻率，縮短波長。可是超過 20kHz 的高頻信號，人耳就聽不見了。為了解決這個矛盾，只有采用把音頻信號“搭乘”在高頻載波上，也就是調制，借助于高頻電磁波將低頻信號發射出去，傳向遠方。

??? 按照被調制信號參數的不同，調制的方式也不同。如果被控制的參數是高頻振蕩的幅度，則稱這種調制方式為幅度調制，簡稱調幅；如果被控制的參數是高頻振蕩的頻率或相位，則稱這種調制方式為頻率調制或相位調制，簡稱調頻或調相（調頻與調相又統稱調角）。

幅度調制的特點是載波的頻率始終保持不變，它的振幅卻是變化的。其幅度變化曲線與要傳遞的低頻信號是相似的。它的振幅變化曲線稱之為包絡線，代表了要傳遞的信息，見圖 2 。? 幅度調制在中、短波廣播和通信中使用甚多。幅度調制的不足是抗干擾能力差，因為各種工業干擾和天電干擾都會以調幅的形式疊加在載波上，成為干擾和雜波。

??? 解調是調制的逆過程，它的作用是從已調波信號中取出原來的調制信號。對于幅度調制來說，解調是從它的幅度變化提取調制信號的過程。例如收音機里對調幅波的解調通常是利用二極管的單向導電特性，將調幅高頻信號去掉一半，再利用電容器的充放電特性和低通濾波器濾去高頻分量，就可以得到與包絡線形狀相同的音頻信號，見圖 4 。對于頻率調制來說，解調是從它的頻率變化提取調制信號的過程。頻率解調要比幅度解調復雜，用普通檢波電路是無法解調出調制信號的，必須采用頻率檢波方式，如各類鑒頻器電路。關于鑒頻器電路可參閱有關資料，這里不再細述。

??? 隨著電腦的發展和普及，調制與解調在電腦通信中也有著十分重要的作用。通過稱為 Modem 的調制解調器，將電腦的數字信息轉換成能沿著電話線傳遞的模擬形式，在接收端由 Modem 將它轉換回數字信息。其中將數字信息轉換成模擬形式稱調制，將模擬形式轉換回數字信息稱為解調。信息經電腦及調制解調器后上了“信息高速公踐”，世界各地的人們可以用電腦相互傳遞信息，遠程通信已不再是困難的事情了。