什么是调制、为什么要调制、调制有哪些？

鲤伴

什么是调制？
调制是将能量低的消息信号与能量高的载波信号进行混合，产生一个新的高能量信号的过程，该信号可以将信息传输到很远的距离。或者说，调制是根据消息信号的幅度去改变载波信号的特性（幅度、频率或者相位）的过程。下面我们通过一个简单的例子更深入的认识一下调制过程，如下图所示为幅度调制。


为什么要调制？
举个例子，两个人说话距离0.5米的时候很容易听清对方要表述的内容，但是距离增加到5米的时候听起来就比较费劲，如果周围在增加一些其他人说话的声音，有可能就听不出对方要表达的意思了。
从上面的例子我们可以指点，消息信号一般强度很弱，无法进行远距离传播。除此之外，物理环境、外部噪声和传播距离的增加都会进一步简单消息的信号强度。那为了把消息信号传输到很远很远的地方，我们该怎么办呢？此时就通过高频率和高能量的载波信号来帮助我们实现，它传播距离更远，不容易受外部干扰的影响，这种高能量或高频信号称为载波信号。
如何调制？
既然我们可以使用载波信号帮助我们将消息信号传输到很远的距离，那么如何将消息信号和载波信号进行结合呢？我们知道，一个信号包括了幅度、频率和相位，那么我们可以根据消息信号的幅度来改变载波信号的幅度、频率和相位，即我们所熟知的调幅、调频和调相。
在调制过程中，载波信号的特性会根据调制方式发生变化，但是我们要传输的消息信号的特性是不会发生改变。
调制中包括哪些信号类型？
1. 消息信号
消息信号就是我们要传播到目的地的消息，如我们的语音信号等，它也称调制信号或者基带信号。
2. 载波信号
具有振幅、频率和相位等特性，但是不包含任何有用信息的高能量或高频信号，我们称之为载波信号或载波
3. 调制信号
当消息信号与载波信号进行混合，会产生一个新的信号，我们称这个新信号为调制信号。
调制类型有哪些？
调制一般可分为：
模拟调制：指模拟消息信号直接调制在载波上，让载波的特性跟随其幅度进行变化。
数字调制：指调制信号或者消息信号已经不在是模拟形式，而是进行了模数转换，将数字基带信号调制到载波上进行传输，它的优点有高抗噪性、高可用带宽和容许功率。
更多细分如下图所示：


1. 调幅：载波信号的幅度根据消息信号的幅度而变化（改变），而载波信号的频率和相位保持恒定。


2. 调频：载波信号的频率根据消息信号的幅度而变化（改变），而载波信号的幅度和相位保持恒定。


3. 调相：载波信号的相位根据消息信号的幅度而变化（改变），而载波信号的幅度保持恒定。


4. 模拟脉冲调制：根据消息信号的幅度改变载波脉冲的特性（脉冲幅度，脉冲宽度或脉冲位置）的过程。


脉冲编码调制：是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的数字信号。PCM的优点就是音质好，缺点就是体积大。

麦田里的老鼠

调制的目的是让信号适应信道，如果一个信道只允许低能量的信号通过，你的定义就不适合了

風萧路漫

您好，请问什么情况适合用调幅，什么情况适合用调频，什么时候又用到调相呢？

桥边小伙

有一个问题不解，为啥载波信号是高频，频率越高不是传播距离学短嘛？

江帆

你可以设想一下，低频信号的缺点，如我们的声音，传输距离如何，传输速度如何，就可以明白了。

兔子罗杰

我觉得你说到点了，比如要通过无线电来传输声音的话，需要按照已有的通信标准，也就是规定的频谱和信道来传输，而不是用高频信号来传输低频信号这个原由，后面作者写的调制方式倒是正确的

王全立聊全体育

不不不，我们没法远距离对话是因为传输不了这么远的距离，如果相隔较远理论上也是能对话的，所以我们利用电磁波的特性来进行无线传输，比如AM,FM这种都是按照规定好的标准来通信的（频率和带宽），所以需要通过调制的手段来把信号源按照信道的标准来调制，有点微积分的意思，拆成小的到了接受端再组合起来

财鲸猎豹

奈式准则和香农定理

瑞雪开云见

你这个疑虑是对的，所以5G基站的覆盖范围就是比4G的要小，就是因为载波频率更高了

梅西斯图塔

载波为什么是高频？
第一点，无线电信号的收发涉及一个器件-天线，如果发射频率太低天线的尺寸很大；
第二点，和第一点类似，增加天线的个数可以提高天线阵增益，提高定向传播能力，相当于增加信道的信噪比。如果发射频率低的情况下想要提高通信距离就要增加发射功率或天线增益，不管是大功率发射还是增加低频天线的个数对于无线电设备来说都不是一个好选择；
第三点，载波频率高了，传递信号的速率增加。
（来自天线工程师角度的理解[调皮]）