為什麼這篇fm調變鄉民發文收入到精華區：因為在fm調變這個討論話題中，有許多相關的文章在討論，這篇最有參考價值！作者Calco (雲淡風輕)看板comm_and_RF標題Re: [問題] 為什麼要調變?時間Wed...
fm調變 在 楊花花 Instagram 的精選貼文
2021-09-24 01:35:37
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※ 引述《charz (char)》之銘言：
: ※ 引述《jerry5 (張傑瑞)》之銘言：
: : 這是今年暨大通訊所的考題 不知道能不能放到這邊來討論
: : 感覺上 是一個比較會被人忽略的問題
: : 我是寫說
: : "為了因應不同的傳輸通道 安全性的考量 多工...等原因
: : 所以會有不同的調變方法產生....brabra"
: : 不知道這樣些有沒有摸到邊
: 剛好這星期有上到這邊,我的瞭解如下,歡迎大家糾正.
: Modulation
: 主要是在作 Enoding information from a message source 的動作,
: 以適應不同的傳輸需求.
: Modulation 方式
: 可用多種不同的方式來作如 amplitude , phase or frequency.
: ex. AM, FM
: modulation還分為analog and digital兩種, AM/FM是屬於analog,
: GSM, WCDMA, CDMA2000, ...,等現在用的大多為digital的方式.
: Digital Modulation優點
: 1. Greater noise immunity
: 2. robustness to channel impairments
: 3. multiplexing of various forms fo information(e.g., data/voice/video)
: 4. greater security
: ex. BPSK, DPSK, QPSK, DQPSK, PI/4 QPSK , ... , etc.
: The performance of a modulation
: 主要的 tradoff 在於 power(SNR) efficiency and bandwidth efficiency.
: 上完這章,才知道為什麼 AMPS 的 channel bandwidth 只要 30kHz,而 GSM 卻需要
: 200kHz
: 另外有人知道Analog modulation的優缺點嗎?
: 優點:
: 1. 簡單,實體線路可以簡單實作?
: 缺點:
: 1. 安全性不佳
: 2. Power需求大
: Reference:
: Wireless Communications
: principles and practice, 2nd.
: Theodore S. Pappaport
恩，看到大家討論這麼熱烈，我又來補充一下了， ^^
雖然調變算是通訊系統的東西，但是如果真的要說為什麼要調變，
應該從電磁觀念說起，一般的傳輸介質，我們為了使訊號不失真，
總希望相速度與群速度相同，所以一般常見的傳播方式，都是以TEM為主，如空氣
微帶線的Quasi-TEM也是，而在TEM中，其DC的傳播常數為0，
所以一般基頻的訊號根本無法傳送，這時我們便需要升頻，這就是調變最原先的概念，
藉由mixer把頻率載到高頻處，便附加產生了許多的優點，
如天線尺寸縮小，對coaxial line干擾減少(Skin effect)等
傳播的問題解決了，接著就遇到了區分使用者的問題，
最原先提出的方法便是以頻率來區分用戶，也就是所謂的FDMA，
以前的黑金剛便是用此分工模式，但發現其容量實在有限，
於是在同一頻道下，又以時間間隔來區分出使用者，也就是TDMA
在現行的手機系統都是用此法(GSM)，伴隨的好處便是便是功率的降低
與使用者的增加，因為只需要部分時間開啟，還有增加TX與RX isolatio的好處
但是人性總是貪婪，希望能再更多，於是便開發了以基頻的code來區分的CDMA
CDMA又分為DS-CDMA(直接序列)與Freq-Hopping-CDMA(跳頻)
DS-CDMA的使用者多寡取決於chip time，但這受限於電路，有很大的瓶頸，
目前有不少改良的方法問世，一般的CDMA2000與WCDMA都是用此法，
而FHMA又分為slow FH與fast FH，因為跳動太快，無法靠PLL鎖頻，
一般採用非同調檢測，主攻低價市場，所以藍芽與HomeRF採取FHMA，
ok，談完多工的問題，接著通訊系統工程師要做啥呢？
當然要讓你多通訊，以方便賺錢，所以就要塞多媒體運用給你，
這樣一來，所需的頻寬便需要增加了，但是頻寬一增加，便代表使用者會減少
這卻是他們不想要的，於是便從基本的數位調變BPSK、BFSK、BASK(實在不常用)
在同樣的頻寬下，塞進多一點資料量，於是就衍生出QPSK，
為了克服其+-pi相位不連續的缺點，便發展出offset QPSK與 pi/4-shifted QPSK
接著為了拿掉PLL，降低接收機成本，開發了pi/4-shifted DQPSK，
但這些都是藉由增加正交載波來提高頻寬用率，所以位元數也跟著增加，
單純以二位元系統來看，為了提高頻寬使用效率，發展出了MSK，
但因為其旁頻帶過大，所以加上了Gaussian Filter，產生了GMSK，
也成為目前手機的主流調變系統，
但這filter存在著crosstalk與ISI tradeoff的問題，
(通訊與電波的crosstalk定義不同，請查書)
接著利用增加bit數來增加頻寬使用率的觀念，衍生出M-ary系統
如MPSK、MFSK與QAM等，MFSK主要用於跳頻系統中，
一般QAM系統最常見，效能也較好，
這大概就是電波與通訊的演進摟，希望能對你有幫助！！
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