一、为什么要调制

调制（modulation）就是对信号源的信息进行处理（低频），加到载波上（高频），使其变为适合于信道传输的形式。
无线电传输时，频率越高，波长越小，发射时需要的天线也越短。
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式中，λ为波长（m）；c为电磁波传播速度（光速3*10^8）（m/s）；f为频率（Hz）。音频信号的频率范围是20Hz～20kHz，最小的波长为
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天线设计中，通常认为天线尺寸应大于波长的十分之一，显然，使用1500米以上高度的天线直接传输20Hz ~ 20kHz的音频信息是不现实的。比如常规调频广播使用80M~108MHz左右范围的频段，将上述音频信号先变换到80MHz ~ 108MHz范围再传输，假设取高频载波100MHz，那么波长3米，天线只需要几十厘米（1/2波长1.5米，1/4波长0.75米）。
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调制：把欲发射的低频信号“搬移”到高频载波上去，常见的高频载波是正弦波。
解调：调制的逆操作，把在高频载波上的发射信号再搬移回低频，恢复基带调制信号。

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如下图所示为AM幅度调制与FM频率调制的不同。AM幅度调制中，利用低频的基带信号改变高频载波的幅度；FM频率调制中，利用低频的基带信号改变高频载波的频率；

二、幅度调制

1、AM调制

先将信号加直流分量抬升至无负数，便于使用包络检波进行非相干解调，解调方便。从频域上来看，已调信号频谱中含有很大的载波频率分量，而载波本身不含有效的传输信息，造成功率的利用率很低。
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2、抑制载波的双边带调制（DSB）

DSB-SC（Double Side Band with Suppressed Carrier，抑制载波的双边带调制），简称双边带调制（DSB），发射的已调信号中不含载波分量，提高功率利用率。
已调信号存在相位突变，外部包络无法完整表征调制信号的信息，必须使用相干解调。
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3、单边带（SSB）

双边带DSB信号加滤波器，选择使用两个边带中的其中一个（上边带、下边带），基带调制信号的带宽很小，SSB对这个滤波器的性能要求非常高，很难实现。

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4、残留边带（VSB）

残留边带调制是介于双边带与单边带之间的一种线性调制，既克服了双边带调制信号占用频带宽的缺点，又解决了单边带信号实现上的困难。
残留边带滤波器的传输函数在载频附近必须具有互补对称特性。

5、性能分析

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三、Matlab实现

系统参数：

Fs = 100;                   % 采样频率 100 MHz
F1 = 1;                     % 载波 1 MHz，正弦波
F2 = 0.02;                  % 信号 20 kHz，正弦波

1、调制

以下6幅图片为调制前的信号，分别为：
（1）不含直流的基带调制信号，20 kHz，用于DSB调制解调，记作 Signal；
（2）高频载波信号，1 MHz，记作 Carrier；
（3）含直流的基带调制信号，20 kHz，用于AM调制解调，记作 Signal+2；
（4）Signal 的频域表现，20 kHz 处有频率分量；
（5）Carrier 的频域表现，1000 kHz 处有频率分量，即 1 MHz；
（6）Signal+2 的频域表现，含有直流分量，所以除了 20 kHz 处有频率分量外，0 位置有较大的直流分量；

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以下6幅图片为调制后的信号，分别为：
（1）不含直流的基带调制信号，20 kHz，用于DSB调制解调，记作 Signal；
（2）高频载波信号，1 MHz，记作 Carrier；
（3）含直流的基带调制信号，20 kHz，用于AM调制解调，记作 Signal+2；
（4）DSB调制的时域表现，Signal .* Carrier；
（5）AM调制的时域表现，(Signal +1).* Carrier，调制指数为1；
（6）AM调制的时域表现，(Signal +2).* Carrier，调制指数为1/2；
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以下6幅图片为调制后的信号，分别为：
（1）DSB调制的时域表现，Signal .* Carrier；
（2）AM调制的时域表现，(Signal +1).* Carrier，调制指数为1/2；
（3）AM调制的时域表现，(Signal +2).* Carrier，调制指数为1；
（4）DSB调制的频域表现，1 MHz 载波，20 kHz 信号，在（1MHz - 20kHz）和（1MHz + 20kHz）两个位置还有同样大小的频率分量，已调信号中不含载波信息；
（2）AM调制的频域表现，调制指数为1，除了（4）中的信号分量外，含有很大的载波分量；
（3）AM调制的频域表现，调制指数为1/2，与（5）一样，但载波分量更大，效率更低；

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