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調制是所有無(wú)線(xiàn)通信的基礎，調制是一個(gè)將數據傳送到無(wú)線(xiàn)電載波上用于發(fā)射的過(guò)程。如今的大多數無(wú)線(xiàn)傳輸都是數字過(guò)程，并且可用的頻譜有限，因此調制方式變得前所未有地重要。 如今的調制的主要目的是將盡可能多的數據壓縮到最少的頻譜中。此目標被稱(chēng)為頻譜效率，量度數據在分配的帶寬中傳輸的速度。此度量的單位是比特每秒每赫茲（b/s/Hz）�，F在已現出現了多種用來(lái)實(shí)現和提高頻譜效率的技術(shù)。 幅移鍵控（ASK）和頻移鍵控（FSK） 調制正弦無(wú)線(xiàn)電載波有三種基本方法：更改振幅、頻率或相位。比較先進(jìn)的方法則通過(guò)整合兩個(gè)或者更多這些方法的變體來(lái)提高頻譜效率。如今，這些基本的調制方式仍在數字信號領(lǐng)域中使用。 圖1顯示了二進(jìn)制零的基本串行數字信號和用于發(fā)射的信號以及經(jīng)過(guò)調制后的相應AM和FM信號。有兩種AM信號：開(kāi)關(guān)調制（OOK）和幅移鍵控（ASK）。在圖1a中 ，載波振幅在兩個(gè)振幅級之間變化，從而產(chǎn)生ASK調制。在圖1b中，二進(jìn)制信號關(guān)斷和導通載波，從而產(chǎn)生OOK調制。 
圖1：三種基本的數字調制方式仍在低數據速率短距離無(wú)線(xiàn)應用中相當流行：幅移鍵控（a）、開(kāi)關(guān)鍵控（b）和頻移鍵控（c）。在載波零交叉點(diǎn)發(fā)生二進(jìn)制狀態(tài)變化時(shí)，這些波形是相干的 AM在與調制信號的最高頻率含量相等的載波頻率之上和之下產(chǎn)生邊帶。所需的帶寬是最高頻率含量的兩倍，包括二進(jìn)制脈沖調制信號的諧波。 頻移鍵控（FSK）使載波在兩個(gè)不同的頻率（稱(chēng)為標記頻率和空間頻率，即fm和fs）之間變換（圖1c）。FM會(huì )在載波頻率之上和之下產(chǎn)生多個(gè)邊帶頻率。產(chǎn)生的帶寬是最高調制頻率（包含諧波和調制指數）的函數，即： m = Δf（T） Δf是標記頻率與空間頻率之間的頻率偏移，或者： Δf = fs –fm T是數據的時(shí)間間隔或者數據速率的倒數（1/bit/s）。 M的值越小，產(chǎn)生的邊帶越少。流行的FSK版本是最小頻移鍵控（MSK），這種調制方式指定m = 0.5。還使用m = 0.3等更小的值。 接下來(lái)我們討論兩種進(jìn)一步提高ASK和FSK的頻譜效率的方法。第一個(gè)方法是選擇數據速率、載波頻率和移頻，以便發(fā)生二進(jìn)制狀態(tài)變化時(shí)，正弦載波不會(huì )出現不連續。這些不連續性會(huì )產(chǎn)生短時(shí)脈沖波干擾，這種干擾會(huì )增加諧波含量和帶寬。 這里的思路是使二進(jìn)制數據的停止和開(kāi)始時(shí)間與正弦載波在零交叉點(diǎn)出現振幅或頻率變化的時(shí)間同步。這稱(chēng)為連續相或相干操作。與非相干信號相比，相干ASK/OOK和相干FSK的諧波較少，帶寬較窄。 第二種方法是在調制之前對數據進(jìn)行濾波。這種方法可以對信號進(jìn)行修整，從而延長(cháng)上升時(shí)間和下降時(shí)間，減少諧波含量。特別的高斯濾波器和升余弦低通濾波器的用途就在于此。GSM蜂窩電話(huà)廣泛使用了一種流行的整合方案，即高斯濾波MSK（GMSK），這種方案可以在200kHz信道中實(shí)現270kbps的數據速率。 二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）和正交相移鍵控（QPSK） 二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）是一種非常流行的數字調制方式，該調制方式是在發(fā)生每一個(gè)二進(jìn)制狀態(tài)變化時(shí)將正弦載波進(jìn)行180°的相移（圖2）。BPSK在零交叉點(diǎn)出現相變時(shí)是相干的。BPSK的正確解調需要信號與相同相位的正弦載波進(jìn)行對比。這涉及到載波恢復和其他的復雜電路。
圖2：在二進(jìn)制相移鍵控中，請注意二進(jìn)制0的相位是怎樣為0°，而二進(jìn)制1的相位是怎樣為180°的。當二進(jìn)制狀態(tài)發(fā)生變換時(shí)，相位發(fā)生變化，因此信號是相關(guān)的 差分BPSK或DPSK是比較簡(jiǎn)單的調制方式，這兩種調制試試會(huì )將接收到的比特相位與以前的比特信號的相位進(jìn)行對比。BPSK是頻譜效率極高的一種調制方式，你可以以與帶寬（即1bit/Hz）相等的數據速率傳送數據。 正交PSK（QPSK）是BPSK的一種比較流行的變體，在該方式中，調制器產(chǎn)生兩個(gè)相移為90°的正弦載波。二進(jìn)制數據對每個(gè)相位進(jìn)行調制，從而產(chǎn)生四個(gè)相移為45°的唯一的正弦信號。兩個(gè)相位疊加在一起，產(chǎn)生最終的信號。每一對唯一的比特都產(chǎn)生具有不同相位的載波（表1）。
表1 圖3a通過(guò)相量圖描述了QPSK，圖中的相量表示載波正弦振幅峰值，及其位置表示相位。圖3b中的星座圖顯示了同樣的信息。由于每一個(gè)載波相位都表示兩比特數據，因此QPSK是一種頻譜效率極極高的調制方式。其頻譜效率為2bit/Hz，這是同一帶寬中BPSK能夠實(shí)現的數據速率的兩倍。
圖3：可以不使用時(shí)域波形來(lái)表示調制方式。比如，QPSK可以用相量圖（a）或者星座圖（b）表示，這兩種圖都表示相位和振幅的大小 數據速率和波特率 理論上的最大數據速率或信道容量（C）（單位為bits/s）是信道帶寬（B）信道（單位為Hz）和信噪比（SNR）的函數： C = B log2 （1 + SNR） 這就是所謂的香農-哈特雷定律。最大數據速率與帶寬成正比，與SNR成對數比。在誤碼率（BER）一定的情況下，噪聲會(huì )大幅降低數據速率。 另一個(gè)關(guān)鍵因素是波特率，即每秒傳送的調制符號數。調制符號這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指正弦載波信號的一種具體狀態(tài)。它可以是振幅、頻率、相位或者這些參數的某種形式的組合�；镜亩M(jìn)制傳輸模式采用每個(gè)符號一比特的機制。 在A(yíng)SK調制方式中，二進(jìn)制0表示一個(gè)振幅，二進(jìn)制1表示另外一個(gè)振幅。在FSK調制方式中，二進(jìn)制0表示一個(gè)載波頻率，二進(jìn)制1表示另一個(gè)載波頻率。在BPSK調制方式中，二進(jìn)制0表示0°相移，二進(jìn)制1表示180°相移。以上的每一種調制方式都采用每個(gè)符號一比特的機制。 數據速率（單位為bits/s）按比特時(shí)間（tb）的倒數計： bits/s = 1/ tb 采用每比特一個(gè)符號的機制時(shí)，波特率與比特率相同。不過(guò)，如果每個(gè)符號傳輸多個(gè)比特，波特率就會(huì )降至比特率的每個(gè)符號的比特數分之一。比如，如果按每個(gè)符號2比特傳輸，波特率即為比特率的二分之一。舉例來(lái)講，采用QPSK調制方式時(shí)，70Mb/s的數據流是以35個(gè)符號/秒的波特率傳輸的。 多相移鍵控（M-PSK） 在QPSK調制方式下，每個(gè)符號為2比特，其頻譜效率極高。由于有四種振幅相位組合，因此QPSK也稱(chēng)為4-PSK。通過(guò)使用較小的相移，每個(gè)符號可以傳輸更多比特。8-PSK和16-PSK是比較常用的調制方式。 8-PSK采用八個(gè)符號，這些符號之間存在45°的等幅載波相移，從而可以實(shí)現每個(gè)符號傳輸三比特。16-PSK采用22.5°的等幅載波信號相移。該方案可以實(shí)現每個(gè)符號傳輸4比特。 雖然多相移鍵控（M-PSK）的頻譜效率較高，但是小相移數越大，在有噪聲的環(huán)境下解調信號就越難。M-PSK的優(yōu)勢在于等幅載波可以使用效率更高的非線(xiàn)性功放。 正交調幅（QAM） 創(chuàng )建具有某種振幅和相位組合的符號可以進(jìn)一步增加每個(gè)符號傳輸的比特數。這種方法稱(chēng)為正交調幅（QAM）。比如，8QAM使用四種載波相位和兩個(gè)振幅級來(lái)實(shí)現每個(gè)符號傳輸3比特。其他流行的調制方式包括16QAM、64QAM和256QAM，這三種調制方式每個(gè)符號分別傳輸4、6和8比特。
圖4：16QAM同時(shí)使用振幅和相位來(lái)實(shí)現4bit/Hz的頻譜效率。在此示例中，有三個(gè)幅移和12個(gè)相移 雖然QAM的頻譜效率極高，但是在有噪聲的情況下解調信號的難度也更大，其振幅變化往往是隨機的。此外還需要線(xiàn)性功放。QAM在有線(xiàn)電視、Wi-Fi無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（LAN）、衛星和蜂窩電話(huà)系統中使用相當廣泛，它可以在帶寬有限的情況下產(chǎn)生最高的數據速率。 幅相鍵控（APSK） 幅相鍵控（APSK）是一種從M-PSK和QAM演變而來(lái)的調制方式，這種調制方式是隨著(zhù)更高級QAM的需求的出現應運而生的。更高級別的QAM（比如16QAM和更高）具有很多不同的振幅級和相移。這些振幅級更容易受噪聲影響。 此外，這些多個(gè)振幅級需要線(xiàn)性功放（PA），而線(xiàn)性功放的效率要比非線(xiàn)性功放（比如C類(lèi)功放）低。振幅級數越少，或者振幅級差越小，在PA的非線(xiàn)性區工作的可能性就越大，從而提高功率水平。 APSK使用更少的振幅級。這種調制方式基本上將符號排列到兩個(gè)或更多恒定相位差為θ的同心環(huán)中。例如，16APSK采用雙環(huán)PSK格式（圖5）。此調制方式稱(chēng)為4-12 16APSK，中心環(huán)有四個(gè)字符，外環(huán)有12個(gè)字符。
圖5：16APSK使用兩個(gè)振幅級A1和A2以及16個(gè)偏移為θ的不同相位位置。此調制技術(shù)已廣泛用于衛星領(lǐng)域。 采用兩個(gè)振幅級差較小的振幅級時(shí)，可使放大器在更加靠近非線(xiàn)性區的位置工作，從而提高效率和功率輸出。由于A(yíng)PSK非常適合使用普遍使用的行波管（TWT）功放，因此APSK主要用在衛星應用中。 正交頻分復用（OFDM） 正交頻分復用（OFDM）通過(guò)整合調制技術(shù)和復用技術(shù)來(lái)提高頻譜效率。傳輸信道被分成許多較小的子信道或子載波。選擇副載波頻率和間距時(shí)需使它們成正交關(guān)系。這樣，其光譜就不會(huì )互相干擾，因此就不需要防護頻帶（圖6）。
圖6：在IEEE 802.11n Wi-Fi標準的OFDM信號中，56個(gè)副載波在20MHz信道中的間隔為312.5kHz。使用64QAM調制方式時(shí)，可以實(shí)現300Mbps的數據速率 要傳輸的串行數字數據被分成數據速率較低的并行信道。然后這些數據速率較低的信號被用來(lái)調制每一個(gè)副載波。BPSK、QPSK和幾種級別的QAM是最常見(jiàn)的調制方式。802.11n標準對BPSK、QPSK、16QAM和64QAM進(jìn)行了定義。64QAM可以實(shí)現高達300Mbps左右的數據速率。 只有數字信號處理（DSP）技術(shù)會(huì )產(chǎn)生復雜的調制過(guò)程。反向快速傅立葉變換（IFFT）產(chǎn)生用于傳輸的信號。FFT過(guò)程會(huì )恢復接收器端的信號。 OFDM的頻譜效率相當高。該效率取決于副載波數和調制方式，不過(guò)它可以高達30bit/s/Hz。由于高帶寬，這種調制方式通常會(huì )占用大量副載波，由于衰減、多路反射以及UHF和微波無(wú)線(xiàn)電信號傳播中常見(jiàn)的類(lèi)似效應，這種調制方式還不容易出現丟失信號的情況。 當前，OFDM是使用最為廣泛的數字調制方式。這種調制方式的應用范圍包括Wi-Fi LAN、WiMAX寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、長(cháng)期演進(jìn)（LTE） 4G蜂窩系統、數字用戶(hù)線(xiàn)路（DSL）系統和大多數電力線(xiàn)通信（PLC）應用。 頻譜效率的確定 頻譜效率是在分配的帶寬中數據的傳輸速率的量度，其單位為bit/s/Hz（b/s/Hz）。每一種調制方式都有其理論最高頻譜效率（表2）。
表2 SNR是影響頻譜效率的另一個(gè)重要因素。該因素還可以用載波噪聲功率比（CNR）來(lái)表示。此量度是針對給定CNR值的BER。BER是在給定的傳輸比特數中出錯的比例。由于與信號級相比，噪聲變得更大，因此會(huì )出現更多錯誤。 有些調制方式不易受噪聲影響。ASK/OOK和QAM等振幅調制方式極易受噪聲影響，因此對于給定的調制而言，這些調制方式的BER較高。相位和頻率調制（BPSK和FSK等）在有噪聲的環(huán)境中具有更好的表現，因此對于給定的噪聲級，這些調制方式需要的信號功率較少。 影響頻譜效率的其他因素 雖然調制方式在頻譜效率中起著(zhù)非常關(guān)鍵的作用，但是無(wú)線(xiàn)設計中的其他因素也會(huì )影響頻譜效率。比如，使用正向糾錯（FEC）技術(shù)可以大幅改進(jìn)BER。這種編碼方式可以增加額外的比特數，因此可以檢測和糾正錯誤。 這些額外的編碼比特會(huì )增加信號的開(kāi)銷(xiāo)，從而降低數據的凈比特率，不過(guò)這往往是CNR的一位數dB改進(jìn)的一個(gè)可以接受的折衷因素。如今幾乎所有的無(wú)線(xiàn)系統都有這種編碼增益。 數字壓縮是另一個(gè)有用的技術(shù)。要發(fā)送的數字數據易受用來(lái)大幅減少信息量的壓縮算法的影響。這樣就可以減少數字信號量，以便這些信號以更短更慢的數據流進(jìn)行傳輸。 比如，數字手機和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)言（VoIP）電話(huà)的語(yǔ)言信號就是經(jīng)過(guò)壓縮的。MP3或AAC文件的音樂(lè )經(jīng)過(guò)壓縮后可以獲得更快的傳輸速度，并且所需的存儲空間也更小。視頻經(jīng)過(guò)壓縮后，高分辨率的圖像可以更快地傳輸或者在帶寬有限的系統中傳輸。 影響頻譜效率的另一個(gè)因素是多輸入多輸出（MIMO）的使用，該技術(shù)使用多個(gè)天線(xiàn)和收發(fā)器來(lái)傳送兩個(gè)或多個(gè)比特流。單個(gè)高速率流被分成兩個(gè)并行流，并同時(shí)以相同的帶寬進(jìn)行傳輸。 通過(guò)對流及其獨特的通路特性進(jìn)行編程，接收器可以對每個(gè)流進(jìn)行識別和解調，并將其重編成原始的流。因此，MIMO可以提升數據速率、噪聲性能和頻譜效率。802.11n和802.11ac/ad等更新的無(wú)線(xiàn)LAN （WLAN）標準以及LTE和WiMAX等蜂窩標準都采用MIMO技術(shù)。
圖7：這是以BER和CNR表示多種流行的調制方式及其頻譜效率的比較圖。請注意，對于給定的BER，QAM級別越高，所需的CNR越大 調制和解調的實(shí)現 過(guò)去，實(shí)現調制和解調的電路往往是唯一的。如今，大多數現代無(wú)線(xiàn)電都是軟件定義無(wú)線(xiàn)電（SDR），在這類(lèi)無(wú)線(xiàn)電中，調制和解調等功能都是通過(guò)軟件的方式實(shí)現的。DSP算法執行以前指定給調制器和解調器電路的工作。 調制過(guò)程是從要傳輸的數據被送至產(chǎn)生兩個(gè)數據輸出的DSP器件開(kāi)始的，這兩個(gè)數字輸出用來(lái)定義接收器端恢復數據所需的振幅和相位信息。DSP產(chǎn)生兩個(gè)基帶流，這兩個(gè)基帶流被發(fā)送至數模轉換器（DAC），從而產(chǎn)生模擬當量。 這些調制信號向混頻器提供載波。載波信號與混頻器之間有90°的相移。從混頻器獲得的正交輸出信號合在一起產(chǎn)生要傳輸的信號。如果載波信號的頻率為最終的傳輸頻率，那么該復合信號將被放大，然后被發(fā)送至天線(xiàn)。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為直接轉換。載波信號的頻率也有可能是較低的中頻（IF）。該中頻信號通過(guò)另一個(gè)混頻器被上變頻至最終的載波頻率，然后被施加到發(fā)射器功放。 在接收器端，來(lái)自天線(xiàn)的信號被放大，然后下變頻至中頻，或者直接下變頻至最初的基帶信號。來(lái)自天線(xiàn)的放大信號與載波信號一起被施加到混頻器。施加到混頻器的載波信號之間也有90°的相移。 混頻器產(chǎn)生最初的基帶模擬信號，然后該信號在一對模數轉換器（ADC）中轉換成數字信號，并被發(fā)送至DSP電路，該電路中的解調算法用來(lái)恢復最初的數字數據。 這里要考慮三個(gè)重點(diǎn)。首先，調制和解調過(guò)程采用兩個(gè)正交信號。如果相位和振幅將要在調制或解調過(guò)程中保存和捕獲時(shí)，DSP算法就需要兩個(gè)正交信號。 其次，DSP電路可能是傳統的可編程DSP芯片，也可能通過(guò)實(shí)現算法的固定數字邏輯來(lái)實(shí)現。固定邏輯電路尺寸更小速率更快，由于在調制或解調過(guò)程中具有低延遲而往往得到優(yōu)先使用。 第三，如果調制方式為QPSK或QAM，發(fā)射器中的功放就需要是線(xiàn)性放大器，這樣才能真實(shí)地再現振幅和相位信息。如果采用ASK、FSK和BPSK調制方式，可以要使用效率更高的非線(xiàn)性放大器。 對更高頻譜效率的追求 頻譜是有限的資源，它總是供不應求。多年來(lái)，美國聯(lián)邦通信委員會(huì )（FCC）和其他政府機構已分配了大多數電磁頻譜，并且大多數頻譜都處在積極使用的狀態(tài)。 現在，蜂窩和陸地移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域存在頻譜供不應求的局面，從而限制了高數據速率等業(yè)務(wù)的拓展和新用戶(hù)的加入。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方案是通過(guò)將更多用戶(hù)壓縮到相同或更少的頻譜中并實(shí)現更高的數據速率來(lái)提高使用效率。改進(jìn)的調制和訪(fǎng)問(wèn)方案可能會(huì )有所幫助。 最密集的頻譜區之一是聯(lián)邦政府、州政府和消防局和警察局等當地公共安全機構使用的陸地移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電（LMR）和專(zhuān)用移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電（PMR）頻譜。目前，這些頻譜是由FCC認證分配的頻譜150至174MHz VHF頻譜和421至512MHz UHF頻譜。 大多數無(wú)線(xiàn)電系統和手持機都使用占用25kHz信道的FM模擬調制。最近FCC已經(jīng)要求所有的這類(lèi)無(wú)線(xiàn)電都切換到12.5kHz信道。這種轉換稱(chēng)為窄帶轉換，它可以使可用信道數翻倍。 窄帶轉換有望提升無(wú)線(xiàn)電訪(fǎng)問(wèn)信道的能力。此外，窄帶還意味著(zhù)可以在系統中增加更多的無(wú)線(xiàn)電。這種轉換必須在2013年1月1日之前進(jìn)行。否則機構或公司可能會(huì )失去認證或者被罰款。由于對新無(wú)線(xiàn)電系統和手持機的需求仍存在，因此這種轉換的成本將非常高。 未來(lái)，FCC有望授權從12.5kHz信道進(jìn)一步轉換到6.25kHz信道，這樣就又在不增加分配的頻譜量的情況下將容量增加了一倍。這種轉換尚未提供時(shí)間表。 新設備可以使用模擬或數字調制方式。通過(guò)調整調制指標并使用其他窄帶轉換技術(shù)可以將標準模擬FM置于12.5kHz信道上。不過(guò)，6.25kHz信道中的模擬FM無(wú)法工作，因此必須使用數字技術(shù)。 數字技術(shù)可以將語(yǔ)音信號轉換成數字信號，并使用壓縮技術(shù)產(chǎn)生可以調制到窄帶的極低速率的串行數字信號。這種數字調制技術(shù)有望滿(mǎn)足窄帶轉換目標，并帶來(lái)一些額外的性能優(yōu)勢。 目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了新的調制技術(shù)和協(xié)議（包括P25、TETRA、DMR、dPMR和NXDN）來(lái)滿(mǎn)足這一要求。所有這些新技術(shù)都必須滿(mǎn)足FCC法規第90部分和/或歐洲電信標準學(xué)會(huì )（ETSI）標準（如針對LMR的TS-102 490和TS-102-658）的要求。 最流行的數字LMR技術(shù)P25目前已在美國12.5kHz信道上得到廣泛使用。其頻分多址（FDMA）技術(shù)可將分配的頻譜分成6.25kHz或12.5kHz信道。 P25項目的第I階段使用四符號FSK （4FSK）調制技術(shù)。早期推出的標準FSK使用兩種頻率或“音調（tone）”來(lái)實(shí)現1bit/Hz的頻譜效率。不過(guò)，4FSK是使用四種頻率的FSK技術(shù)的一種變體，該技術(shù)可以實(shí)現2bit/Hz的效率。使用該方案時(shí)，該標準可以在12.5KHz的信道中實(shí)現9600bit/s的數據速率。使用4FSK技術(shù)時(shí)，載波頻率出現±1.8kHz或±600Hz的頻移，以實(shí)現四個(gè)符號。 在第2階段，使用一種兼容的QPSK調制技術(shù)在6.25kHz信道中實(shí)現類(lèi)似的數據速率。發(fā)生±45°或±135°的相移，以實(shí)現四個(gè)符號�，F已開(kāi)發(fā)出一款獨一無(wú)二的解調器，它可以檢測到4FSK或QPSK信號，以恢復數字語(yǔ)音。僅需要發(fā)射端的另一調制器即可實(shí)現從第1階段到第2階段的轉換。 美國以外的地區使用最廣泛的數字LMR技術(shù)是TETRA，即陸地中繼無(wú)線(xiàn)電。這種ETSI標準在歐洲以及非洲、亞洲和拉丁美洲應用相當廣泛。其時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)可將四個(gè)數字語(yǔ)音或數據信號復用至25kHz信道。 單個(gè)信道可用來(lái)支持每個(gè)用戶(hù)的數字數據的四個(gè)時(shí)隙的數字流。這相當于相鄰的6.25kHz信道中的四個(gè)獨立信號。這種調制方式是π/4-DQPSK，數據速率是每時(shí)隙7.2kbps。 另一個(gè)ETSI標準數字移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電（DMR）在12.5kHz信道中使用4FSK調制技術(shù)。這種調制技術(shù)通過(guò)使用雙時(shí)隙TDMA方式在12.5kHz信道中實(shí)現等效的6.25kHz信道。語(yǔ)音通過(guò)數字方式進(jìn)行編碼，帶糾錯功能，基本速率是3.6kbps。12.5kHz頻帶的數據速率是9600kbps。 類(lèi)似的技術(shù)還有dPMR，這是一種數字專(zhuān)用移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電標準。此ETSI標準也使用4FSK調制技術(shù)，不過(guò)使用的多址技術(shù)是6.25kHz信道中的FDMA。帶糾錯功能時(shí)的語(yǔ)音編碼速率也是3.6kbps。 LMR廠(chǎng)商Icom和Kenwood已開(kāi)發(fā)出另一個(gè)LMR標準NXDN。該標準旨在使用數字語(yǔ)音壓縮技術(shù)和四符號FSK系統在12.5或6.25kHz信道中工作�？梢赃x擇一個(gè)信道用來(lái)傳輸語(yǔ)音或數據。 基本數據速率為4800bit/s。多址技術(shù)是FDMA。NXDN和dPMR是兩個(gè)類(lèi)似的標準，因為它們都在6.25kHz信道中使用4FSK和FDMA。不過(guò)由于數據協(xié)議和其他特性不相同，這兩種技術(shù)并不兼容。 由于所有這些數字技術(shù)都是類(lèi)似的，并且在標準頻率范圍內工作，因此飛思卡爾（Freescale）公司開(kāi)發(fā)出了一款整合RF收發(fā)器和ARM9處理器的單芯片數字無(wú)線(xiàn)電，該無(wú)線(xiàn)電經(jīng)過(guò)編程后可以適用于任何數字標準。如果不使用多個(gè)協(xié)議的話(huà)，MC13260片上系統（SoC）可以成為手持機無(wú)線(xiàn)電的基礎。 NovelSat公司推出的一種稱(chēng)為NS3調制的新技術(shù)就是提高給定信道的頻譜效率并增加數據吞吐能力的調制技術(shù)的另一個(gè)實(shí)例。衛星定位在距地球22，300英里的圍繞赤道的軌道上。這稱(chēng)為地球靜止軌道，該軌道上的衛星以與地球同步的方式旋轉，因此它們的運動(dòng)軌跡是固定的，這使其成為一個(gè)非常合適的從地球上的一個(gè)位置到另一位置的信號中繼平臺。 衛星上有多個(gè)轉發(fā)器，它們可以撿拾來(lái)自地球的弱上行線(xiàn)路信號，并將該信號以不同的頻率重新發(fā)送。這些轉發(fā)器是線(xiàn)性設備，具有固定帶寬，一般為36MHz。有些新型衛星具有72MHz的信道轉發(fā)器。帶寬固定時(shí)，數據速率也是固定的，并且由調制技術(shù)和多址技術(shù)決定。 問(wèn)題是如何滿(mǎn)足由于對更高通信能力的日益增長(cháng)的需求而引起的提高遠程衛星中的數據速率的要求。解決方法很簡(jiǎn)單，就是創(chuàng )建和實(shí)現頻譜效率更高的調制技術(shù)。NovelSat公司正是按照這個(gè)思路做的。該公司的NS3調制技術(shù)可以將帶寬容量提高多達78%。 這種提高來(lái)自以前推出的APSK調制技術(shù)的修訂版。常用的衛星傳輸標準DVB-S2是一個(gè)可以使用QPSK、8PSK、16APSK和32APSK調制方式和不同的正向糾錯（FEC）方案的單個(gè)載波（一般是L波段950至1750MHz）。最常見(jiàn)的應用是視頻傳輸。 NS3技術(shù)通過(guò)多個(gè)振幅和相位符號提供64APSK調制方式，提高了頻譜效率，在DVB-S2技術(shù)的基礎上有所提升。此外還包含了低密度奇偶校驗（LDPC）碼。這種整合可以在72MHz的轉發(fā)器中實(shí)現358Mbps的最高數據速率。由于調制方式是APSK，因此TWT PA不必進(jìn)行回退，以保留完美的線(xiàn)性度。因此與DVB-S2相比，它們能以更高的功率工作，并實(shí)現更高的數據速率和更低的CNR。NovelSat公司的NS1000調制器和NS2000解調器可用來(lái)將衛星系統升級至NS3。在大多數應用中，針對給定的CNR，NS3都可以在DVB-S2基礎上實(shí)現數據速率的提升。 來(lái)源：電子工程網(wǎng) |
