【虹科干貨】關(guān)于波形發(fā)生器，你知道多少？

通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)發(fā)生器并不會(huì)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，功能僅僅只有產(chǎn)生特定頻率、波形、幅度和相位的基本信號(hào)，如正弦波、方波、脈沖等。然而，一些專用信號(hào)發(fā)生器具備調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）或者QAM等調(diào)制方式的能力。這些信號(hào)發(fā)生器可以在生成基帶信號(hào)的基礎(chǔ)上，將基帶信號(hào)與載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，生成調(diào)制信號(hào)，常用于通信系統(tǒng)測(cè)試、電子設(shè)備性能評(píng)估等相關(guān)研究。

在通信中，我們會(huì)將信息（例如聲音、圖像或數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸。但是，直接將原始信號(hào)傳輸?shù)侥繕?biāo)處可能會(huì)遇到問(wèn)題，例如信號(hào)受干擾、衰減或無(wú)法傳輸遠(yuǎn)距離等。為了解決這些問(wèn)題，并有效地傳輸信號(hào)，信號(hào)調(diào)制必不可少。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，信號(hào)調(diào)制就是將原始信號(hào)與載波信號(hào)結(jié)合起來(lái)，生成調(diào)制信號(hào)。通過(guò)調(diào)制信號(hào)，我們可以改變?cè)夹盘?hào)的某些特性，如幅度、頻率或相位，以適應(yīng)不同的傳輸要求。這樣，調(diào)制信號(hào)就可以更有效地傳輸，具有更好的抗干擾能力和傳輸距離。

信號(hào)調(diào)制中，常見基本的調(diào)制方式包括調(diào)幅AM，調(diào)頻FM和調(diào)相PM。舉例說(shuō)來(lái)，如果載波的頻率隨著基帶信號(hào)的振幅而變化，這種調(diào)制方式就是頻率調(diào)制。FM處理后的信號(hào)頻率能量提高，通過(guò)解調(diào)后，原始信號(hào)值很容易從調(diào)制信號(hào)的頻率中提取。同理，AM和PM亦是這樣，只不過(guò)載波信號(hào)特征變化參數(shù)分別為幅度和相位。這三種調(diào)制方式在模擬調(diào)制中應(yīng)用較為廣泛

然而，模擬調(diào)制是很容易受到噪聲干擾。信息化時(shí)代的消息信號(hào)都是以0或1的數(shù)字信號(hào)為基礎(chǔ)。因此，大部分消費(fèi)電子設(shè)備的通信都使用的是基于數(shù)字調(diào)制技術(shù)。簡(jiǎn)而言之，數(shù)字調(diào)制技術(shù)是將數(shù)字碼流轉(zhuǎn)換成可傳播的電磁波信號(hào)。

數(shù)字調(diào)制基本手段包括幅移鍵控ASK，頻移鍵控FSK和相移鍵控PSK。就ASK而言，載波信號(hào)的振幅隨著數(shù)字信號(hào)變化而變化，高振幅代表1，低振幅代表0。同理，F(xiàn)SK調(diào)制，高頻為1，低頻為0；PSK調(diào)制，數(shù)字信號(hào)從1->0或者從0->1的時(shí)候，載波信號(hào)相位變換180度。

ASK、FSK和PSK都是數(shù)字調(diào)制技術(shù)的基本途徑，但是，信息化時(shí)代是需要高速、高效率數(shù)據(jù)傳輸?shù)模镜恼{(diào)制手段無(wú)法滿足這種高速傳輸需求。所以，就出現(xiàn)了兼具多種調(diào)制機(jī)制的正交調(diào)幅（QAM）、二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制（BPSK）、四進(jìn)制相移鍵控調(diào)制（QPSK）、正交頻分復(fù)用（OFDM）等等。

以QAM為例，它是結(jié)合了PSK和AM，核心就是將兩個(gè)不同的信號(hào)調(diào)制成一個(gè)單路信號(hào)，再發(fā)射出去，在接受端把信號(hào)分離出兩個(gè)原始信號(hào)。工作原理就是用相同的信息調(diào)制兩個(gè)非相位載波，并將這兩個(gè)信道混合在一起輸出一個(gè)復(fù)用信號(hào)。兩個(gè)載波通道被稱為I/Q通道，因?yàn)橐粋€(gè)是同相的，另一個(gè)是與第一個(gè)正交的(即90度延遲)，所以“I”通道載波是余弦，“Q”通道載波是正弦。通過(guò)靈活配置調(diào)制階數(shù)和調(diào)制深度，QAM允許在有限的頻譜帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率。常見的QAM調(diào)制方案包括16-QAM、64-QAM和256-QAM等。

另一種廣泛使用的是QPSK（Quadrature Phase Shift Keying），它具有良好的頻譜和功率效率。在現(xiàn)代通訊設(shè)備中，極其復(fù)雜波形的情況常常見到。在無(wú)線局域網(wǎng)通信中，為了更好地利用頻譜，調(diào)制方式會(huì)根據(jù)信噪比的情況進(jìn)行變化。如果信噪比足夠，可以獲得高數(shù)據(jù)傳輸率，同時(shí)不會(huì)占用所有可用的帶寬。

以上就是一些關(guān)于信號(hào)調(diào)制的基本內(nèi)容。基于此，虹科任意波形發(fā)生器AWG4000和AWG5000系列，能夠產(chǎn)生各種調(diào)制信號(hào)，包括更為復(fù)雜的QAM、BPSK、π/4 DQPSK、8, 16 VSB等調(diào)制信號(hào)，以滿足大部分通信設(shè)備測(cè)試信號(hào)所需。虹科任意波形發(fā)生器，是您生成各種調(diào)制信號(hào)的最佳選擇。

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