调制技术是干啥的？
将基带信号搬移到高频载波，实现频谱搬移的过程。
那为什么要调制呢？
举个例子，比如说我们要发射一个声音信号，声音信号的频率范围一般是20Hz—20kHz，那如果直接发射声音信号会怎么样呢？我们知道，发射信号的频率和天线的长度有关，如果直接发送声音信号，那可能需要的天线长度就很长，大概一百米的级别。所以，在发射信号之前，都要对其进行调制，也就是把原始信号搬移到高频电磁波，再进行传输。
图1 信号调制示意图
这幅图的上半部分是原始信号，下半部分是调制后的信号，调制过后的信号有啥特点呢？我们可以看到它的振动频率是非常快的，也就是频率是很高的，所以叫高频。那么它和原始信号的关系是什么呢，可以看到，调制后的信号包络跟原始信号是基本一致的，那么就是这样去携带原始的信息，然后发射出去，来实现信息的传输。这就是调制的基本概念，图1表示的实际上是一种模拟调制，那还有数字调制。模拟信号是一种连续变化的信息，比如常见的声音和图像，都属于模拟信号，而数字信号也就是我们常说的“0”、“1”这种信息。下面我们来看看基本的数字调制方式。
图2 基本的数字调制示意图
那数字信号如何进行调制呢？第一种是移幅键控，什么意思呢？当你要发送“1”的时候，给一个电磁波，然后“0”的时候可能连电磁波都没有了，也就是幅度为0，即通过幅度的变化来区分“0”和“1”，有“1”的时候我们就发送电磁波，传输“0”的时候就不发送电磁波，这就是移幅键控。那接收端也是同样的道理，通过看有没有电磁波来判断接收到的是“0”还是“1”。
那么移频键控这种调制方式是怎样的呢？移频就是调制频率，如果我要发送“1”，就发一个高频一点的电磁波，如果要发0，就发送一个低频一点的电磁波，这就是移频键控的意思。
移相键控呢？那就是移动相位，要发送“1”的话就用一种相位的电磁波来表示，要发送“0”的话就用另一种相位的电磁波来表示，那要更直白一点呢，就可以理解为发送“1”的话，电磁波从零点是向上变化的，而发送“0”的话，电磁波从零点开始是向下变化的，然后完成一个周期（结合图2的相移键控看）。
这就是三种最简单最基本的数字调制方式，对其做一个简单的总结就是：数字调制其实就是用波形来代表“0”和“1”，这就是它所干的事情。
继续扩展，我们可以看到图2，不管是哪一种调制方式，在一个周期T里面，它所发的一个波形，只能传输1个比特，那时间到2T的时候，就代表传输了两个比特。那问题来了，可不可以在一个周期T里，发送两个比特呢？答案是可以的。那这种方式就是我们所说的四相位调制。
图3 四相位（QPSK）调制示意图
看到图3，当我们想在一个周期T里面发送两个比特的时候，我们要考虑一个问题，两个比特有几种组合呢？我们知道是4种：00,01,10,11。我们可以用四种相位的电磁波与这四种组合对应，比如我们想发送“00”的时候，就发送这一种电磁波，想发送“01”的话，就发送另一种相位的电磁波，发送“10”和“11”同理。我们发现，一个周期T没有变，但我们发送的比特变成了原来的两倍，那这就是QPSK四相位调制。
我们经过上面的分析可以发现一个规律，如果想在同等时间T内，发送更多信息，也就是发送更多的比特，我可以干什么？答案是需要做一个排列组合。比如想在一个周期T内，发送3个比特，应该怎么办？我们需要多少种形式的电磁波呢？很明显是8种：000,001,010,011,100,101,110,111。所以我们需要找到8种彼此不相同的电磁波来与这8种比特信息一一对应。那这样就比前面说到的QPSK调制的传输速度要快了。
继续往下的话，自然就会想到用更多的组合，也就是更高阶的调制方式。
图4 QPSK、16QAM与64QAM调制格式的信号星座图
星座图可以看出所用的调制方式。一开始提到的QPSK，是有四种不同的电磁波，那星座图上的四个点就代表了这四个不同的波形，星座图的每个点就代表了不同的数据，结合图4，比如第三象限的点就代表了“11”，第一象限的点就代表了“00”。那我们继续看到QPSK下面的图片，也就是16QAM，它图上的16个点就代表了16种不同波形的电磁波，也就是每一种波形都代表了四个比特，比如左下角的那个点就代表了“1111”，也就是发送这个点的电磁波就代表了这四个比特。64QAM也是同理，64个点代表了64种不同的波形，每一种波形代表了6个比特。再将三者对比一下，QPSK调制的信号，一个周期T内可以发送2个比特；16QAM调制的信号，一个周期T内可以发送4个比特；而64QAM调制的信号，一个周期T内可以发送6个比特。
讲解了这么多，总的来说就是更高阶的调制方式，可以在一个周期T内发送更多的比特信息。所以，后面如果我们看到任何资料里写的什么调制什么多少多少QAM，就明白是什么意思了：越高的调制方式，发送一个波，所携带的数据就越多，所以传输速率就越快。
https://www.icourses.cn/sCourse/course_3149.html
https://blog.csdn.net/dongdongnihao_/article/details/139725160
https://blog.csdn.net/weixin_47065524/category_12683386.html
调制与解调的概念：
数字数据调制技术在发送端将数字信号转换为模拟信号，而在接收端将模拟信号还原为数字信号，分别对应于调制解调器的调制过程和解调过程。
数字信号只有有限个离散值，使用数字信号对载波进行调制的方式称为键控(Keying),分为幅度键控（ASK)、频移键控（FSK)和相移键控（PSK)。
调制技术：应用场景是数据信号在模拟信号中传输使用的技术
脉冲编码调制(PCM)：模拟信号在数字信道中传输
码元与调制技术，编码技术
调制技术-模拟信道传送数字数据
| 调制技术名称 | 码元种类 | 比特位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| ASK | 2 | 1 | 实现简单、抗干扰性差、效率低、典型速率为1200bps |
| FSK | 2 | 1 | 抗干扰性较ASK好、典型速度为1200bps |
| PSK | 2 | 1 | 抗干扰最好 |
| 2DPSK | 2 | 1 | |
| 4DPSK | 4 | 2 | |
| QPSK | 4 | 2 |
基本的调制技术：
- ASK：跟幅度有关系（有无 有是1 无是0 ）
- FSK：跟频率有关系（疏密）
- PSK：相移键控（正反）
DPSK：差分相移键控，初始相位与前一码元的发生180°变化为二进制0，无变化为1，码元种类2，比特位1
4DPSK从0°开始每90°表示一个波形。
QPSK从45°开始每90°表示一个波形。
2DPSK：相对相位，（0发生180°变化，1会发生变化），码元种类2，比特位1，每一个码元代表一个比特。
QAM：比较复杂，与振幅和相位都相关
编码技术
四、编码技术-数字信道传送模拟信号
PCM脉冲编码调制技术
脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，简称PCM）是一种数字信号处理技术，用于将连续的模拟信号转换为数字信号。PCM广泛应用于音频和通信领域，包括电话系统、数字音频录制和传输等。
PCM的过程主要包括以下几个步骤：
- 采样（Sampling）: 将模拟信号在时间上离散化。按照奈奎斯特采样定理，采样频率必须至少是信号最高频率分量的两倍，以避免出现混叠现象。
- 量化（Quantization）: 将采样得到的连续幅度值离散化，即用一组有限的离散电平来近似模拟信号的幅度值。量化过程中可能会引入量化误差。
- 编码（Encoding）: 将量化后的离散信号转换为二进制数字码流。每个量化级都被分配一个二进制代码。
PCM的主要特点包括：
- 采样频率：通常为44.1 kHz（CD音频标准）或48 kHz（数字音频工作站标准），对于电话系统则为8 kHz。
- 量化位数：决定了每个样本的精度，常见的有8位、16位等。
- 传输速率：根据采样率和量化位数计算得出，例如44.1 kHz采样率和16位量化将产生大约1.411 Mbps的传输速率。
PCM在现代通信系统中非常重要，因为它使得模拟信号能够通过数字网络进行传输，提高了信号的质量和可靠性，并减少了干扰和噪声的影响。
网络工程师（软考中级）备考笔记——数据通信基础 – 知乎 (zhihu.com)
ASK,FSK和PSK（详细介绍，一定有收获哒！）_ask fsk-CSDN博客
差错控制编码
基本原理可以理解为在信息字段后面加上校验字段（冗余字段） 例如上午10点开会，上午就是冗余，可以说10点开会。
码距：任意两个合法编码间不同的二进制位数的最小值。最小码距
0011和0001的码距为1，一位错时无法识别。
码距的计算：
两个编码按位异或后1的个数 = 码距 110异或101 = 011 1的个数为2，所以码距为2
码距越大，抗干扰能力，纠错能力越强，数据冗余越大，编码效率越低。
码距与检测与纠错之间的关系
1、在一个码组内为了检测e个误码，要求最小码距d应该满足：d>=e+1
2、在一个码组内为了纠正t个误码，要求最小码距应该满足：d>=2t+1
奇偶校验
奇偶校验分为奇校验和偶校验，
奇校验：原始码流+校验位 总共有奇数个1
偶校验：原始码流+校验位 总共有偶数个1
海明校验
m为信息位的位数，k为校验位的位数。
下面计算为9+k<2的k次方-1 即k>=4 ,海明码通常放在2的n次幂上，如下下图的 在1，2，4，8的位置上。
上述信息位有10位 套用公式 9+k+1<=2的k次方 则k最小为4
CRC 校验
CRC 只进行检测不进行纠错，如果出错要求发送方进行重发。
CRC 校验码的生成
CRC校验码的生成主要包含以下过程：
- 找到除数的长度，这个除数是我们自己定义的。
- 除数的位数减一为CRC校验码的位数，假设除数的位数为5，则校验码的位数为4，对被除数也就是需要传递的信息的数后面加上校验码的位数的0，如果校验码的位数为4，则在被除数后面直接加上4个0
- 执行除法操作，将加上4个0的被除数作为新的被除数，除以我们定义的除数，除法操作完成后，会得到两个结果：一个是商，另一个是余数。（注意：除法运算采用异或运算）
- 得到的余数即使我们要的 CRC 校验码
要计算CRC校验码，需要根据CRC生成多项式进行。这里多项式人为双方约定。
什么是模2运算
有两个多项式，M（x）代表发送信息的多项式，G（x）代表校验位信息
两个式子所代表的二进制吗根据多项式每项的系数得出
为什么是要在信息的二进制码上加3个0，是根据右边式子的最高次幂是3
有X3次方，没x2次方，没x1次方，有x0次方，所有除数是1001
这里有一个规则，每一步得出的二进制数将抹掉一位，此时如果它的首位是0，那么除数就商0，如果是1，就商1,得出下一个被除数
当得到的结果小于除数时，就是余数
CRC具体怎么校验
黄色的是发送塔，蓝色的是接收塔，发送方和接收方的一个约定是G（x），（两方都知道）
如果接收方收到的信息不能整除检验码，就说明信息有错（也就是结果不为0 ）
