Modulation (調變)

調變的意思是透過使用「調變訊號 (Modulating Signal)」來改變某連續週期波 (稱為載波,通常使用正弦波) 的某些特性來達成傳遞訊息的效果。
由於波的特性主要有頻率、振幅、相位三大類,因此連續波的調變也正好分成三大類:

  • 調幅:Amplitude Modulation (AM)
  • 調頻:Frequency Modulation (FM)
  • 調相:Phase Modulation (PM)

此外還有脈衝調變 (Pulse Modulation),主要使用週期性序列的矩形脈波串來做為載波,大致可分為下列:

類比調變

  • 改變振幅:脈衝振幅調變 (PAM),又稱為平頂取樣
  • 改變間距:脈衝期間調變 (PDM/PWM)
  • 改變位置:脈衝位置調變 (PPM)

數位調變

  • 數位脈衝調變 (DPM):其調變訊號在脈衝各種特徵的改變上都屬於離散形式。

pulse_modulation

 

↑ 三種類比脈衝調變的圖

Multiplexing (多工)

為了讓多人、多項工作可以同時使用高速通道,因此發展出了三大類的多工模式:

  • 分頻:Frequency-division Multiplexing (FDM)
  • 分時:Time-division Multiplexing (TDM)
  • 分碼:Code-division Multiplexing (CDM)

Shannon’s Information Capacity Theorem

C (通道中的最大資訊容量 bits/s) = B (頻寬 Hz) x log(1+SNR (訊躁比,注意單位不是dB,而是直接用倍數!))

參考網站:http://www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS01/19548-U/shannon.html

雖然基本上上面算出來的理想值不可能達到,但我們可以拿它來衡量這個系統的效率是否良好,可作為各種調變方式效益的比較,且可作為頻率與訊躁比之間權衡的基準。