数字调制解调技术是使传输数字信号特性与信道特性相匹配的一种数字信号处理技术。数字调制一般指调制信号是数字的，而载波是连续波的调制方式。调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示，使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化，从而就可在载波上进行调制。

       按照基带数字信号对载波的振幅、频率和相位等不同参数所进行的调制，可把数字调制方式分为3种基本类型：幅度调制、频率调制和相位调制。

       (1)数字幅度调制又称为幅移键控(amplitude shift keying,ASK),即载波的振幅随着调制信号而变化，如数字信号“1”用有载波输出表示，数字信号“0”用无载波表示，如图4.2中的(a)所示。

       (2)数字频率调制又称为频移键控(frequency shift keying,FSK),即载波的频率随着调制信号而变化，如数字信号“1”用频率/表示，数字信号“0”用频率无表示，如图4.2(b)所示。FSK是利用两个频率相差△/的正弦信号，进行二进制信号传输。△f称为频差，与载波频率fe相比，它是很小的。实际应用中，常常用频差比来说明频差的大小，一般把频差比定义为调制指数。

       (3)数字相位调制又称为相移键控(phaseshiftkeying,PSK),即载波的初始相位随着调制信号而变化，如数字信号“1”对应于相位180°,数字信号“0”对应于相位0。，如图4.2中的(c)所示。PSK是利用载波的不同相位来传递数字信息的，而振幅和频率保持不变。

       数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制，这3种数字调制方式是数字调制的基础。然而，这3种数字调制方式都存在某些不足，如频谱利用率低、抗 

图4.2  基带数字信号的调制方法

多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足，近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术，以适应各种新的通信系统的要求。现代数字调制技术主要有正交调幅(quadrature amplitude modulation,QAM)调制、四相移相键控(quaternary PSK,QPSK)、正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)调制、高斯最小频移键控(Gaussian minimum frequency-shiftkeying,GMSK)>无载波振幅/相位(carrieramplitudephaseCAP)调制、离散多载波(discretemultitone,DMT)调制等。

       QAM调制是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。

       QAM是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽。QAM被用于脉冲调幅，特别是应用在无线网络。

       QAM信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90。。一个信号称为I信号，另一个信号称为Q信号。从数学角度讲，一个信号可以表示成正弦，另一个信号可以表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混合。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混合。

       QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制QAM(4QAM)、四进制QAMO6QAM)、八进制QAM(64QAM)、…对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图(图4.3),分别有4、16、64、…个矢量端点。

       QPSK调制是利用载波的4种不同相位来表征输入的数字信息，由于4种相位可代表4种数字信息，为此，在四相调制输入端，通常要对输入的二进制码序列进行分组，将每2个信息数字（码元）编为一组，这样就可能有00、01、10、114种组合，每种组合代表一个四进制符号，然后用4种不同的载波相位去表征它们。也就是每一种载波相位代表2个比特信息，称为双比特码元。

图4.34   QAM、16QAM、64QAM星座图