调制技术主要用于将基带信号转换成适合在特定信道中传输的已调信号。
（图片来源网络，侵删）
为了更好地理解，我们来分解一下这个“转换”具体是什么。
为什么要调制？（核心目的）
直接传输原始信号（基带信号）通常不可行,主要原因有：
- 天线尺寸问题：根据天线理论，要有效辐射电磁波，天线的尺寸需要与信号波长的四分之一相当，原始语音或数据的频率非常低（音频信号约 20Hz - 20kHz），其波长可达数千甚至上万公里，要制造一个如此巨大的天线是不现实的，通过调制将信号频率提高到射频（如几百MHz到几GHz）,天线尺寸就可以大大缩小。
- 避免信号干扰：如果所有电台或通信系统都直接在同一频段（如低频）传输，它们的信号会混在一起，互相干扰，无法区分，调制技术可以将不同信号“搬移”到互不重叠的、不同的高频载波上，实现频分复用,就像在广播中不同电台使用不同频率一样。
- 传输损耗：信号在信道中传输会有损耗，频率越高，在某些信道（如自由空间）中衰减可能越小，更重要的是，调制可以结合其他技术（如放大）来提高信号的传输距离和质量。
- 信道匹配：不同的传输媒介（如光纤、铜缆、无线空间）最适合传输特定频率范围的信号，调制可以将信息信号“适配”到最适合当前信道的频率上。
调制技术具体转换什么？
调制技术主要涉及两个关键信号的转换：
A. 从信息域到频率域的转换
这是最核心的转换，原始的基带信号（如声音、图像、文字）包含了信息，但它本身不适合远距离传输，调制过程就是将这个“信息”从低频的“信息域”加载到一个高频的“载波”上，从而将信息“搬移”到适合传输的“频率域”。
（图片来源网络，侵删）
- 基带信号：携带原始信息的信号，通常是低频信号，麦克风采集的声音信号、计算机输出的数字比特流。
- 载波信号：一个高频的、通常是正弦波（$A_c \cos(2\pi f_c t + \phi_c)$）的信号，它本身不携带信息，只作为信息的“运输工具”，其三个关键参数是：振幅、频率 和 相位。
- 已调信号：经过调制后，信号的某个或多个参数（振幅、频率、相位）随着基带信号的变化而变化，从而将信息“编码”进去的信号，这个信号已经处于高频,适合在信道中传输。
B. 从低频到高频的转换
如上所述，这是调制最直接、最显而易见的转换，基带信号的频率很低（Hz到kHz级别），而被调制的载波频率很高（kHz到GHz级别）,调制实现了这个频率的跃迁。
如何实现转换？（主要调制方式）
调制就是通过改变载波的三个基本参数之一来实现的,这对应了三种基本的调制方式：
| 调制方式 | 转换的核心 | 如何转换 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 幅度调制 | 信息 → 振幅 | 用基带信号去改变载波的振幅（强度）。 | AM收音机：声音信号的强弱改变了电台发射电磁波的强度。 |
| 频率调制 | 信息 → 频率 | 用基带信号去改变载波的频率（疏密）。 | FM收音机：声音信号的强弱改变了电台发射电磁波的频率，频率越高，信号波形越密集。 |
| 相位调制 | 信息 → 相位 | 用基带信号去改变载波的相位（起始点）。 | Wi-Fi、蓝牙、4G/5G：数字信号的0和1对应着载波不同的相位状态。 |
在实际应用中，常常将这些基本方式组合起来，形成更复杂的调制技术，以在有限的频谱内传输更多数据（更高的频谱效率），
- 正交幅度调制：同时改变载波的振幅和相位，这是现代高速通信（如Wi-Fi、4G/5G、有线电视）中最常用的一种调制方式。
调制技术主要用于进行以下关键转换：
（图片来源网络，侵删）
- 信号域的转换：将携带信息的基带信号（信息域）转换为适合信道传输的已调信号（频率域）。
- 频率的转换：将低频的基带信号“搬移”到高频的载波上，以解决天线尺寸、信号干扰和传输损耗等问题。
- 参数的转换：将基带信号的变化（如电压变化、声音强弱）映射到载波信号的某个可测量参数（振幅、频率、相位）的变化上,从而实现信息的编码。
调制是现代通信系统的基石，没有调制，我们就无法实现高效、远距离、多路复用的无线和有线通信。
