為了保證通信效果，克服遠距離信號傳輸中的問題，有必要將信號頻譜移動到高頻信道，通過調制進行傳輸。這種將要發送到高頻信號的信號加載過程稱為調制。其中數字信號的三種最基本的調制方法（幅度調制、頻率調制和相位調制）在英語中縮寫為ASK、FSK和PSK。

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什么是ASK（振幅移位鍵控）？

振幅移位鍵控又稱“振幅鍵控”，是一種調制技術。如果數字調制信號的可能狀態對應于二進制信息符號或其對應的基帶信號狀態一對一，則調制信號稱為二進制數字調制信號。使用二進制信息符號鍵入稱為二進制幅度鍵控，由 2ASK 表示。

在“移位鍵控”模式下，當出現“1”時，振幅為A的載波打開，當出現“0”時，載波關閉。這相當于將原始基帶信號（脈沖序列）頻譜移動到兩個載波。幅度移位鍵控 （ASK） 等效于模擬信號中的幅度調制，只是它是乘以載波頻率信號的二進制數。幅度偏移是使用頻率和相位作為常數，幅度作為變量，信息位通過載波的幅度傳輸。二進制幅度鍵控（2ASK），由于調制信號只有0或1的兩個電平，因此乘法的結果相當于關閉或打開載波頻率。其實際含義是，當調制數字信號為“1”時，傳輸載波；當調制數字信號為“0”時，不傳輸載波。通常，載波信號使用余弦信號，調制信號將數字序列轉換為單極基帶矩形脈沖序列，開關鍵控的功能是將輸出和載波相乘，將頻譜移動到載波頻率附近，實現了2ASK。

幅度移位鍵控調制技術最簡單、最常用的形式是開關。承運人的存在用“1”表示，承運人的缺席用“0”表示。這種類型的調制稱為開關鍵控（OOK），這是最節能的調制方法，因為它僅在發送“1”時輻射能量。幅度移位鍵控需要非常高的信噪比來解調信號，因為根據其自身特性，大多數信號都是以非常低的功率傳輸的，ASK調制射頻系統的優點是發射和接收的結構。

什么是OOK（開關鍵控）？

OOK（開關鍵控）是ASK （移位鍵控）調制的一個特例。如果一個振幅為 0，另一個振幅不為零，則為 OOK。二進制開關鍵控（OOK：開-關鍵控），也稱為二進制幅度鍵控（2ASK），使用單極性非返回零代碼序列來控制正弦載波的打開和關閉。這種調制方法比模擬調制方法出現得更早，莫爾斯電碼無線電傳輸使用這種調制方法。 ? 由于OOK的抗噪聲性能不如其他調制方法，因此這種調制方法在當前的衛星通信和數字微波通信中并不使用。然而，由于這種調制方法的實現簡單，在光纖通信系統中，實現了幅度鍵控，應用廣泛。調制法的分析方法是基本的，因此可以從OOK調制法的介紹來研究數字調制的基本理論。

Vm（t）是要發送的數字信號，Acos（2πfct）是未調制的載波，VAM（t）是OOK調制的載波信號。OOK的調制原理用于將一個幅度控制為0，另一個幅度控制為非零。

什么是FSK（頻移鍵控）？

FSK：頻移鍵控。一種角度調制，其中正弦振蕩的頻率在一組離散值之間變化，其中每個離散值表示時間離散調制信號的特征狀態。 ? 頻移鍵控是使用兩個不同的頻率F1和F2振蕩源來表示信號1和0。使用數字信號的 1 和 0 來控制兩個獨立振蕩源的交替輸出。對于二進制頻移鍵控調制方法，有效帶寬為B=2xF+2Fb，xF是二進制基帶信號的帶寬和FSK信號的最大頻率偏差。因為數字信號的帶寬，即Fb值大，二進制頻移鍵控制信號帶寬比較大，頻帶利用率小。使用較高的頻率表示邏輯 1，使用較低的頻率表示邏輯 0。

什么是GFSK（高斯頻移鍵控）?

GFSK：高斯頻移鍵控。它通過高斯低通濾波器在調制前限制信號的頻譜寬度。 ?

調制原理：GFSK高斯頻移鍵控調制是一種數字調制方法，其中輸入數據通過高斯低通濾波器進行預調制和濾波，然后進行FSK調制。在保持恒定幅度的同時，它可以通過改變高斯低通濾波器的3dB帶寬來控制調制信號的頻譜。? ?? ?

GFSK調制可分為兩種方法：直接調制和正交調制：①直接調制：經過高斯低通濾波后，直接對射頻載波進行模擬頻率調制。當頻率調制器的調制指數等于0.5時，稱為GMSK（高斯最小頻移鍵控）調制，因此GMSK調制可以看作是GFSK調制的一種特例。?? ? ②正交調制：數字信號通過高斯低通濾波器和適當的相位積分進行濾波，然后分為同相和正交兩部分。載波的同相和正交分量分別相乘以合成GFSK信號。 ? 對于這四種調制方式而言，GFSK的物理概念是最明確的，也避免了直接調制過程中信號頻譜特性的損壞。另一方面，GFSK參數控制可以在具有校準因子的高斯濾波器中實現，并且不受后續頻率調制電路的影響，參數控制更簡單。因此，GFSK正交調制解調器的基帶信號處理特別適合數字實現。它具有無線通信系統所需的特性，例如恒定振幅包絡、集中功率譜和窄譜。GFSK調制和解調技術廣泛應用于移動通信、航空和海洋通信等諸多領域。

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編輯：黃飛

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