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(diào)制進行傳輸。這種將要發(fā)送到高頻信號的信號加載過程稱為調(diào)制。其中數(shù)字信號的三種最基本的調(diào)制方法（幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)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(diào)制技術(shù)。如果數(shù)字調(diào)制信號的可能狀態(tài)對應(yīng)于二進制信息符號或其對應(yīng)的基帶信號狀態(tài)一對一，則調(diào)制信號稱為二進制數(shù)字調(diào)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(xiàn)“1”時，振幅為A的載波打開，當出現(xiàn)“0”時，載波關(guān)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(diào)制，只是它是乘以載波頻率信號的二進制數(shù)。幅度偏移是使用頻率和相位作為常數(shù)，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(diào)制信號只有0或1的兩個電平，因此乘法的結(jié)果相當于關(guān)閉或打開載波頻率。其實際含義是，當調(diào)制數(shù)字信號為“1”時，傳輸載波；當調(diào)制數(shù)字信號為“0”時，不傳輸載波。通常，載波信號使用余弦信號，調(diào)制信號將數(shù)字序列轉(zhuǎn)換為單極基帶矩形脈沖序列，開關(guān)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(xiàn)了2ASK。

幅度移位鍵控調(diào)制技術(shù)最簡單、最常用的形式是開關(guān)。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(diào)制稱為開關(guān)鍵控（OOK），這是最節(jié)能的調(diào)制方法，因為它僅在發(fā)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(diào)信號，因為根據(jù)其自身特性，大多數(shù)信號都是以非常低的功率傳輸?shù)?，ASK調(diào)制射頻系統(tǒng)的優(yōu)點是發(fā)射和接收的結(jié)構(gòu)。

什么是OOK（開關(guān)鍵控）？

OOK（開關(guān)鍵控）是ASK （移位鍵控）調(diào)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(guān)鍵控（OOK：開-關(guān)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(guān)閉。這種調(diào)制方法比模擬調(diào)制方法出現(xiàn)得更早，莫爾斯電碼無線電傳輸使用這種調(diào)制方法。 ? 由于OOK的抗噪聲性能不如其他調(diào)制方法，因此這種調(diào)制方法在當前的衛(wèi)星通信和數(shù)字微波通信中并不使用。然而，由于這種調(diào)制方法的實現(xiàn)簡單，在光纖通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)了幅度鍵控，應(yīng)用廣泛。調(diào)制法的分析方法是基本的，因此可以從OOK調(diào)制法的介紹來研究數(shù)字調(diào)制的基本理論。

Vm（t）是要發(fā)送的數(shù)字信號，Acos（2πfct）是未調(diào)制的載波，VAM（t）是OOK調(diào)制的載波信號。OOK的調(diào)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(diào)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(diào)制信號的特征狀態(tài)。 ? 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(shù)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(diào)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(shù)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(diào)制前限制信號的頻譜寬度。 ?

調(diào)制原理：GFSK高斯頻移鍵控調(diào)制是一種數(shù)字調(diào)制方法，其中輸入數(shù)據(jù)通過高斯低通濾波器進行預(yù)調(diào)制和濾波，然后進行FSK調(diào)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(diào)制信號的頻譜。? ?? ?

GFSK調(diào)制可分為兩種方法：直接調(diào)制和正交調(diào)制：①直接調(diào)制：經(jīng)過高斯低通濾波后，直接對射頻載波進行模擬頻率調(diào)制。當頻率調(diào)制器的調(diào)制指數(shù)等于0.5時，稱為GMSK（高斯最小頻移鍵控）調(diào)制，因此GMSK調(diào)制可以看作是GFSK調(diào)制的一種特例。?? ? ②正交調(diào)制：數(shù)字信號通過高斯低通濾波器和適當?shù)南辔环e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(diào)制方式而言，GFSK的物理概念是最明確的，也避免了直接調(diào)制過程中信號頻譜特性的損壞。另一方面，GFSK參數(shù)控制可以在具有校準因子的高斯濾波器中實現(xiàn)，并且不受后續(xù)頻率調(diào)制電路的影響，參數(shù)控制更簡單。因此，GFSK正交調(diào)制解調(diào)器的基帶信號處理特別適合數(shù)字實現(xiàn)。它具有無線通信系統(tǒng)所需的特性，例如恒定振幅包絡(luò)、集中功率譜和窄譜。GFSK調(diào)制和解調(diào)技術(shù)廣泛應(yīng)用于移動通信、航空和海洋通信等諸多領(lǐng)域。

億佰特產(chǎn)品

億佰特基于美國德州儀器（TI）生產(chǎn)的CC1101芯片為核心自主研發(fā)了一款855-925MHz 貼片式無線串口模塊——E07-900T10S（同系列還有400頻段的E07-400T10S），采用已經(jīng)十分成熟的MSP430FR2433和CC1101為模塊核心，其穩(wěn)定性獲得用戶一致好評，兼容性也無需擔心。 ? 該模塊主要針對智能家庭、工業(yè)、科研和醫(yī)療以及短距離無線通信設(shè)備?？商峁?shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號強度指示(RSSI)、空閑信道評估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。支持多種調(diào)制模式(OOK、ASK、GFSK、2-FSK、4-FSK和MSK)，使用工業(yè)級高精度26MHz晶振，以確保無線通信質(zhì)量可靠穩(wěn)定。 ?

編輯：黃飛

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