通信系统中调制的需要

调制只是通信系统中广泛使用的一种过程，其中使用非常高频的载波来传输低频消息信号，以便传输的信号继续具有原始消息信号中包含的所有信息。

通信系统中需要什么调制?

消息信号具有非常低的频率，因此这些信号不能长距离传输。因此，由于以下原因，在高频载波信号上调制这种低频消息信号：

1. 天线实际长度：

为了信号的有效传输，天线的高度h应该与信号的波长λ相当，至少天线的高度h应该是λ/4的长度，以便天线能够感应到信号的变化适当地。

低频消息信号具有非常高的λ值，这将需要非常高的天线(实际上不可能)。

For example: If we have to transmit a signal of 20 kHz then λ = C / f and height of the antenna h ≈ λ where C is the wave velocity, here C = 3 × 10⁸ m/s.

h ≈ λ = (3 × 10⁸) / (20 × 10³)

h = 15 km.

因此，我们需要在高频载波信号上调制消息信号，以便我们可以获得天线高度 h 的实用值。

2. 信号窄带

音频信号通常有一个频率范围(20 Hz 到 20 kHz)，如果直接传输，则最高频率与最低频率之比变为 ( 20 kHz / 20 Hz ) = 1000 。但是，如果此音频信号在频率为1000 kHz的载波信号上调制，则最高频率与最低频率的比率变为：

(1000 kHz + 20 kHz) / (1000 kHz + 20 Hz) ≅ 1.2

因此，我们需要调制将宽带信号转换为窄带信号。

3. 频率复用

当通过单个天线同时传输时，实际上不可能区分不同的音频信号，因为它们都位于相同的频谱范围内。因此，这些信号中的每一个在传输之前都被转换到低频范围，这使得在接收器端恢复它们并相互区分它们变得非常容易。

4. 天线辐射的有效功率

天线辐射的功率∝ (l / λ ) ²其中l是天线的长度， λ是要通过天线传输的信号的波长。这种关系清楚地表明，当直接传输低频和高波长的信号时，天线辐射的功率非常低，信号传播一段距离后就会消失。

因此，为了长距离传输这样的信号，我们将这些低频信号叠加在高频短波长的载波信号上，这样相同长度的天线辐射的功率就会很大。