相位调制

1. 相位调制的发送功率具有恒定性
   • 对于任何时间${\displaystyle t}$，以及任何敏感性因数${\displaystyle k}$，相位调制的振幅都会等于载波振幅。所以，由此可知，在相位调制中，若假设负载电阻是1欧姆，那么平均发送功率是一个常数:

   ${\displaystyle P_{av}={\frac {1}{2}}*{A_{c}}^{2}}$

2. 相位调制过程的非线性性质
   • 相位调制的波并不满足叠加性原理。假设一信息信号${\displaystyle m(t)}$可以表示为:

   ${\displaystyle m(t)=m_{1}(t)+m_{2}(t)}$

   另外，再假设${\displaystyle m(t)}$、${\displaystyle m1(t)}$以及${\displaystyle m2(t)}$产生的PM波分别是${\displaystyle s(t)}$、${\displaystyle s1(t)}$、${\displaystyle s2(t)}$，那么我们便可以将以上的PM波如此表示:

   ${\displaystyle s(t)=A_{c}cos[2{\pi }f_{c}t+k_{p}(m_{1}(t)+m_{2}(t))]}$

   ${\displaystyle s_{1}(t)=A_{c}cos[2{\pi }f_{c}t+k_{p}m_{1}(t)]}$

   ${\displaystyle s_{2}(t)=A_{c}cos[2{\pi }f_{c}t+k_{p}m_{2}(t)]}$

   那么，我们可以发现，由于

   ${\displaystyle s(t){\neq }s_{1}(t)+s_{2}(t)}$

   所以相位调制的波不满足叠加原理。

   相位调制的非线性性质让PM波的频谱分析与杂讯分析变得更加复杂，正因为此，相位调制可以很好地对抗杂讯。

3. 零相交的不规律性

   零相交(zero-crossing)是指，在时间轴上，波的振幅由正变成负或由负变成正的瞬间。而一个PM波的零相交，并没有规律性存在。事实上，相位调制波这样的零相交不规律性，是因为调制过程的非线性性质所致。

4. 信息波形难以形象化

   对于调幅，只要调制百分比小于百分之百，便可以将调制波的波封视为信息波。但是，在相位调制中并无法如此行。事实上，在相角调制波里难以形象化信息波形，是因为相位调制波的非线性性质所致。

5. 可以通过增加传输带宽，来交换杂讯性能表现

   和调幅相比，相位调制一个非常好的优点是，它可以改善杂讯性能。之所以会有这样的优点是因为，对于相加性杂讯，如果是调制一个弦载波的相角，那么便会比调制一个弦载波的振幅，发送信息信号时较不敏感。但是，这样杂讯性能的改善，是通过牺牲相位调制所需的一个传输带宽来达成的。亦即，相位调制可以利用增加传输带宽来换得杂讯性能改善的效果，相较之下，在调幅中，没有这样的交换可能。

PM将复包络的相角改变得与消息信号成正比。

假定要发送的信号（称为调制信号或消息信号）是 ${\displaystyle m(t)}$，信号调制的载波为

${\displaystyle c(t)=A_{c}\sin \left(\omega _{\mathrm {c} }t+\phi _{\mathrm {c} }\right).}$

注释：

载波(时间) = (载波振幅)*sin(载波频率*时间 + 相移)

这使得已调信号为

${\displaystyle y(t)=A_{c}\sin \left(\omega _{\mathrm {c} }t+m(t)+\phi _{\mathrm {c} }\right).}$

这说明了 ${\displaystyle m(t)}$ 如何调制相位 - 在某一时间点的 m(t) 越大，该点调制信号的频移越大。它也可以看成是改变了载波信号的频率，于是当频率调制表示为相位调制对时间求导时，相位调制就可以认为是频率调制的一种特殊情形。

调制信号在这里可以是

${\displaystyle m(t)=\cos \left(\omega _{\mathrm {c} }t+k\omega _{\mathrm {m} }(t)\right)\ }$

频谱特性的数学运算表明有两个区域尤其值得关注：

• 对于振幅小的信号，PM与振幅调制（AM）类似，并且很遗憾基带带宽会加倍和效率也不高。
• 对于单一正弦大信号，PM与FM类似，它的带宽约为

${\displaystyle 2\left(h+1\right)f_{\mathrm {M} }}$,

其中 ${\displaystyle f_{\mathrm {M} }=\omega _{\mathrm {m} }/2\pi }$ 而 ${\displaystyle h}$ 是后文会定义的调制指数。这也被称为PM的卡森带宽法则。

同其他调制指数一样，这个量表示调制变量在未调制水平附近变化的范围。它涉及到载波信号的相位变化：

${\displaystyle h\,=\Delta \theta \,}$,

其中 ${\displaystyle \Delta \theta }$ 是峰值相位偏差。与频率调制中的调制指数形成对比。

• 角度调制
• 自动频率控制
• 调制条目中有一系列其他调制方法
• 极性调制
• 电光调制器，应用边带到单色波的普克尔效应相位调制