導讀：射頻技術服務于現代通信與電子戰，但是射頻只是一個載體，真正有用的“信息”是基帶信號，信號的傳輸類型對整個射頻方案的設計起著決定性的作用。

在設計射頻方案時，射頻工程師都會發出靈魂一問“恒包絡還是非恒包絡？非恒包絡峰均比幾？”

今天就來說一下這些恒包絡調制和非恒包絡調制。

一、恒包絡

設一個符號為g(t)*cos(ω₀t+φ)，g(t)為矩形開關選通脈沖[頻域為G(jω)]，非線性用3次函數逼近Vo=aVi+bVi2+cVi3，則

Vo=a* g(t)*cos(ω₀t+φ)+b* g2(t) *cos²(ω₀t+φ)+c*g3(t) *cos³(ω₀t+φ);

cos³(ω₀t+φ)=cos(ω₀t+φ)*cos²(ω₀t+φ)=1/2*cos(ω₀t+φ)*[cos(2ω₀t+2φ)+1]

=1/4*cos(3ω₀t+3φ)+3/4*cos(ω₀t+φ)

Vo=a*g(t)*cos(ω₀t+φ)+b* g²(t) *cos²(ω₀t+φ)+c/4*g³(t)* cos(3ω₀t+3φ)+3c/4*g³(t)* cos(ω₀t+φ)

輸出的基頻為Vo=(a+3c/4)* g(t)*cos(ω₀t+φ)

∵g³(t) =g(t)

所以恒包絡基本上沒有三階互調問題。

但矩形脈沖g(t)的頻譜（sinc函數）副瓣太高，會泄漏到鄰道。

從時域上來看，幅度不變化的，就是恒包絡調制。所以FSK，GMSK,MSK，OQPSK都是恒包絡調制。

這里要特別說一下QPSK，從星座圖上來看，QPSK的幅度都是相同的，但是為什么QPSK不是恒包絡？

從立體圖上看，QPSK是一個調幅調相的信號，雖然幅度都是恒定的，但是相位有變化00,01，10,11，從01到10需要經過零點，經過原點的某瞬及幅度就為0了（實際上是非常小），這樣的話整個信號峰均比就會變大，所以QPSK是非恒包絡。

二、非恒包絡

設一個符號為g(t)*cos(ω₀t+φ)，g(t)為滾降包絡開關脈沖，由于非線性，用3次函數逼近Vo=aVi+bVi2+cVi3，則

Vo=a* g(t)*cos(ω₀t+φ)+b* g2(t) *cos2(ω₀t+φ)+c*g3(t) *cos3(ω₀t+φ);

Vo=a*g(t)*cos(ω₀t+φ)+b* g2(t) *cos2(ω₀t+φ)+c/4*g3(t)*cos(3ω₀t+3φ) +3c/4*g3(t)* cos(ω₀t+φ)

輸出的基頻為Vo= [a*g(t)+3c/4*g3(t)]*cos(ωt+φ)

x(t)*y(t)←→1/(2π)*X(jω)?Y(jω)，f(t)?d(t)=f(t)

cos(ω0t+φ) ←→π[d(ω-ω0) *ejφ+d(ω+ω0) *e-jφ] ，

3c/4g3(t)*cos(ω₀t+φ)←→3c/8*ejφ*G3(jω-ω0)+3c/8*e-jφ*G3(jω+ω)

非線性增加了一項基頻3c/4g3(t)*cos(ω₀t+φ) ，但有別于信號頻譜，包絡不同。

滾降包絡因子g3(t)的頻譜;

g3(t)= g(t)* g(t)* g(t)

g3(t) ←→1/(2π)*G(jω)*[1/(2π) G(jω)*G(jω)]

還是以QPSK為例，可以看到QPSK的幅度在變化。

講了這么多，問題的關鍵是：射頻工程師為什么要分析調制包絡？？

因為在實際中，我們經過了調制之后的信號，因為比較微弱，還需要經過功放（功率放大器）的放大才發射出去。

恒包絡調制因為信號幅度完全相同，不會產生三階互調，所以對射頻的設計沒有線性要求，方案設計上簡單很多。

非恒包絡調制為了使得信號在經過放大之后不失真，我們需要使用線性功放。但是線性并不能無限回退，我們需要在以[敏感詞]成本、[敏感詞]功耗設計指標。所以根據包絡信號的峰均比、EVM我們可以選擇合適的線性器件。

結語：射頻設計的最重要思想就是線性，而制約線性設計的最重要因素就是信號的包絡方式，雖然調制方式不歸射頻工程師，但是對常見的調制方式的優劣勢有所了解，對成為一個系統工程師還是有一些幫助的。





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