调频调幅调相的数学表达式，调频和调相简称调角?

无线通信是当今应用最广泛的通信技术之一，其核心是将要传输的数据进行调制，并在载波上进行传输，从而传达信息。

如下图所示，载波信号状态变化可分为幅度变化、频率变化和相位变化，对应的分别是AM（幅度调制）或ASK（幅移键控）调制、FM（频率调制） 。 ）或FSK（频移键控）调制、PM（相位调制）或PSK（相移键控）调制。更复杂的调制可以同时改变多个状态量，例如同时改变幅度和相位。在早期的无线通信技术中，模拟量（如语音信息）直接调制到载波上，在传输过程中由于信噪比下降，导致传输信息严重失真。

现代无线通信通常使用数字调制技术，将数字化信息调制到载波上。这样，通过将信噪比的恶化抑制在一定水平内，可以显着减少接收侧的错误判断。此外，数字信号允许使用多种信号编码和纠错技术，使数字调制成为现代无线通信中的绝对主导技术。

在数字移动通信、无线网络、卫星通信等应用中，通常采用I/Q调制技术来实现数字调制，以提高频谱利用效率。

I/Q调制技术将要传输的数字信息分为I（同相分量）支路和Q（正交分量）支路，通过I/Q调制器（I/Q调制器）让我来做。然后将交叉信号（相对于载波信号具有90 度相位差）的幅度组合起来。 I/Q调制技术通过控制I和Q信号载波上加载的不同幅度来控制组合载波信号的幅度和相位变化，使它们能够承载更多的信息。该调制方式具有实现容易、调制方式灵活、频率利用效率高的特点，在现代移动通信技术中得到广泛应用。

I/Q调制控制组合载波信号的幅度和相位状态，不同的状态可以用来表示不同的数据含义。每次信号变化可以表示的状态越多，调制就会变得越复杂，但同时每个状态可以表示更多的数据位，从而允许在有限的状态转换速率下传达更多的信息内容。为了更好地描述给定时刻的载波幅度和相位信息，通常使用极坐标，如下图所示，其中相位的变化表示为极坐标上的旋转，相位的变化表示为极坐标上的旋转，如下图所示，表示为旋转。它的幅度可以用它到原点的距离来表示。

在数字调制中，离散数字量用于控制载波的相位和幅度的变化，因此极性状态被表示为离散点。根据调制方法，这些点形成不同的图案。这些模式有时被称为“。”符号。

例如，二进制相移键控(BPSK)调制方案使用相隔180度的两个相位状态来进行数据传输，并且在星座图中表示为两个180度的相位差。 （正交相移键控）调制方案使用四个90 度相位状态进行数据传输，在星座图上表示为四个90 度相位差。状态正交幅度调制（16状态幅度和相位调制）除了改变载波相位外，还利用总共16种不同的状态来改变载波幅度进行数据传输。星座图上的不同幅度和相位。

星座图中信号的每个状态所携带的数据内容通常称为符号。每个符号对应星座图上的一个状态。不同状态之间的变化率称为符号率（symbols）。率）。），也称为波特率。

对于使用I/Q 调制的发射机，有两种主要方法可以提高信号传输速度。要么提高波特率，要么使用更复杂的调制方案。波特率越高，无线传输时占用的频谱带宽就越多。民用无线通信中频谱资源通常非常宝贵，因此除非开发新的频谱资源（例如，未来5G移动通信正在考虑6GHz和毫米波），否则将使用非常高的波特率，这是不可能的。 （无线电频段）或频谱资源专有的情况（例如某些军事通信或卫星通信）。

如果不再可能增加波特率或频谱带宽，则必须使用更复杂的调制方案来增加信号传输速率。例如，在前面的例子中，BPSK调制只有两种状态，每种状态可以传输一位信息。 QPSK调制有四种状态，每种状态可以传输两位信息。 16QAM调制有16种状态，并且可以在每种状态下进行传输。 4位信息。调制方案越复杂，每种状态下可以传输的数据位数就越多，单位带宽的数据传输速率就越高。然而，调制方案不可能无限复杂，调制方案越复杂，对信噪比的要求就越高。如果单方面采用调制方案，误码率会降低并且可能变得难以接受。

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