通訊系統

調變(modulation)

調變是一個聰明的把戲:把你緩慢、低頻的訊息「搭便車」掛到一個高速的「載波」上,這樣它才真的能傳出去。想想你的聲音:它大約只有幾千赫茲,太慢了,若要直接由天線發射,天線得長達好幾公里。於是改用一個輕快的載波——例如 FM 廣播的 100 MHz——讓訊息去輕推它三個旋鈕的其中之一:振幅(波有多高)、頻率(擺動多快)或相位(位於週期的哪個位置)。載波於是成了背著你資訊、不知疲倦的信差。

為什麼要這麼做?有三個理由。第一,天線尺寸與波長成正比,高載波讓天線縮小到可放進口袋。第二,調變讓成千上萬個電台共用同一片天空,只要各自停在不同的載波頻率上——這就是你收音機刻度上那些數字的由來。第三,它讓工程師能用頻寬換取抗雜訊能力。在接收端把訊息還原的逆運算稱為解調,同時負責調變與解調的裝置就是數據機(modem)。

這三個「旋鈕」——振幅、頻率、相位——就是所有類比與數位調變的家族樹根;從 AM 到 1024-QAM,每種方案不過是巧妙地搖動其中一個或多個而已。

又称
carrier modulation載波調變