为了保证通信效果，克服远距离信号传输中的问题，必须要通过调制将信号频谱搬移到高频信道中进行传输。这种将要发送的信号加载到高频信号的过程就叫调制，实际应用中，无论模拟信号还是数字信号，通常有三种最基本的调制方法：调幅、调频和调相。
- 中文名
- 调制方式
- 外文名
- Modulation Mode
- 方 法
- 调幅、调频和调相
- 领 域
- 信息科学
数字信号三种最基本的调制方法（调幅、调频和调相）英文简写为ASK、FSK和PSK，其他各种调制方法都是以上方法的改进或组合，例如：正交振幅调制QAM就是调幅和调相的组合；MSK是FSK的改进；GMSK是MSK的一种改进，是在MSK（最小频移键控）调制器之前插入了高斯低通预调制滤波器，从而可以提高频谱利用率和通信质量；OFDM则可以看做是对多载波的一种调制方法。 [1]
l 调制方法：用相乘器实现调制器。
l 调制类型：2ASK,MASK。
l 解调方法：相干法，非相干法。
MASK，又称多进制数字调制法。在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。与二进制数字调制系统相比，多进制数字调制系统具有如下两个特点：第一：在相同的信道码源调制中，每个符号可以携带log2M比特信息，因此，当信道频带受限时可以使信息传输率增加，提高了频带利用率。但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。 第二，在相同的信息速率下，由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。加宽码元宽度，就会增加信号码元的能量，也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。
二进制2ASK与多进制MASK调制性能的比较：
在相同的输出功率和信道噪声条件下，MASK的解调性能随信噪比恶化的速度比OOK要迅速得多。这说明MASK应用对SNR的要求比普通OOK要高。在相同的信道传输速率下M电平调制与二电平调制具有相同的信号带宽。即在符号速率相同的情况下，二者具有相同的功率谱。
虽然，多电平MASK调制方式是一种高效率的传输方式，但由于它的抗噪声能力较差，尤其是抗衰落的能力不强，因而它一般只适宜在恒参信道下采用。
产生PSK信号的两种方法：
- 调相法：将基带数字信号（双极性）与载波信号直接相乘的方法。
- 选择法：用数字基带信号去对相位相差180度的两个载波进行选择。
两个载波相位通常相差180度，此时称为反向键控（PSK）。
S PSK =AS DIG (T)COS(W 0 T+O 0 ) 式中：S DIG (T)=1或-1
类型：二进制相移键控 ，多进制相移键控
FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是： 实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。如果是采用二进制调制信号，则称为2FSK；采用多进制调制信号，则称为MFSK。
l 调制方法：2FSK可看作是两个不同载波频率的ASK已调信号之和。
l 解调方法：相干法和非相干法。
l 类型：二进制移频键控(2FSK)，多进制移频键控(MFSK)。
在上述三种基本的调制方法之外，随着大容量和远距离数字通信技术的发展，出现了一些新的问题，主要是信道的带宽限制和非线性对传输信号的影响。在这种情况下，传统的数字调制方式已不能满足应用的需求，需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传信号的影响，以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。这些技术的研究，主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。多进制调制，是提高频谱利用率的有效方法，恒包络技术能适应信道的非线性，并且保持较小的频谱占用率。
在二进制ASK系统中，其频带利用率是1bit/s·Hz，若利用正交载波调制技术传输ASK信号，可使频带利用率提高一倍。如果再把多进制与其它技术结合起来，还可进一步提高频带利用率。能够完成这种任务的技术称为正交幅度调制（QAM）。
QAM一种幅度、相位联合调制的技术，同时使用载波的幅度和相位来传递信息比特，将一个比特映射为具有实部和虚部的矢量，然后调制到时域上正交的两个载波上，然后进行传输。每次在载波上利用幅度和相位表示的比特位越多，则其传输的效率越高。通常有 4QAM，16QAM，64QAM，256QAM，……等
以16QAM为例，其规定了16种幅度和相位的状态，一次就可以传输1个4位的二进制数。当然可以规定更多的传输状态（采样点），这种状态越多，则传输效率越高。4096QAM的调制方式都已经在研制中，而2048QAM的调制方式已经在微波产品中得到应用。
QAM是无线通信中应用最为广泛的调制方式。 [2]
当信道中存在非线性的问题和带宽限制时，幅度变化的数字信号通过信道会使己滤除的带外频率分量恢复，发生频谱扩展现象，同时还要满足频率资源限制的要求。因此，对己调信号有两点要求，一是要求包络恒定；二是具有最小功率谱占用率。因此，现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性，从而减少频率占用。新发展起来的技术主要分两大类：一是连续相位调制技术（CPFSK），在码元转换期间无相位突变，如MSK，GMSK等；二是相关相移键控技术（COR-PSK），利用部分响应技术，对传输数据先进行相位编码，再进行调相（或调频）。 MSK（最小频移键控）是移频键控FSK的一种改进形式。在FSK方式中，每一码元的频率不变或者跳变一个固定值，而两个相邻的频率跳变码元信号，其相位通常是不连续的。所谓MSK方式，就是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式。可以看成是调制指数为0.5的一种CPFSK信号。
实现MSK调制的过程为：先将输入的基带信号进行差分编码，然后将其分成I、Q两路，并互相交错一个码元宽度，再用加权函数cos（πt/2Tb）和sin（πt/2Tb）分别对I、Q两路数据加权，最后将两路数据分别用正交载波调制。MSK使用相干载波最佳接收机解调。
高斯滤波最小移频键调制方式（简称为GMSK）使用高斯滤波器的连续相位移频键控，它具有比等效的未经滤波的连续相位移频键控信号更窄的频谱。在GSM系统中,为了满足移动通信对邻信道干扰的严格要求，采用高斯滤波最小移频键调制方式，该调制方式的调制速率为270833Kbit/sec，每个时分多址TDMA帧占用一个时隙来发送脉冲簇，其脉冲簇的速率为33．86Kbs。它使调制后的频谱主瓣窄、旁瓣衰落快，从而满足GSM系统要求，节省频率资源。
正交频分复用调制简称为OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing 采用正交频分复用技术，是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。 [3]
调制技术是一种将信源产生的信号转换为适宜无线传输的形式的过程。它将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。数字调制的优点是抗干扰能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输。它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。
按照传输特性，调制方式又可分为线性调制和非线性调制。广义的线性调制，是指已调波中被调参数随调 制信号成线性变化的调制过程。狭义的线性调制，是指把调制信号的频谱搬移到载波频率两侧而成为上、下边带的调制过程。此时只改变频谱中各分量的频率，但不改变各分量振幅的相对比例，使上边带的频谱结构与调制信号的频谱相同，下边带的频谱结构则是调制信号频谱的镜像。狭义的线性调制有调幅（AM）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制。
调制技术对移动通信的数字调制技术的要求如下：
⑴在信道衰落条件下，误码率要尽可能低；
⑵发射频谱窄，对相邻信道干扰小；
⑶高效率的解调，以降低移动台功耗，进一步缩小体积和成本；
⑸能提供较高的传输速率；
⑹易于集成。
数字调制技术分为线性调制方式和恒定包络调制方式，线性调制方式又可分为频谱高效和功率高效两种，在移
动通信系统中，由于存在着严重的衰落现象，故所需要的“信噪比”比较高。
调制技术的最终目的就是使得调制以后的信号对干扰有较强的抵抗作用，同时对相邻的信道信号干扰较小，解调方便且易于集成。 [4]
