数字手机为了便于信号的发射，把数字信号变换成中频或射频信号的过程称为数字调制，在 接收端对数据调制的高频信号进行反变换，还原出数据基带信号的过程则称为解调。数字手机 是用二进制数码 !、" 组成的数字信号对射频信号进行调制，因信号是非连续的脉冲波形，较之模 拟信号的连续波调制有其特殊的要求，这些要求主要有以下几方面：
（)）在规定的无线信道的带宽内，能有较高的传输速率。
（%）有较高的功率效率。
（!）调制频谱应有小的旁瓣，谐波分量小，避免对邻近频道产生干扰。
（&）抗多径衰落性好。
（*）调制和解调电路易于实现，成本不高。
本节将先介绍数字信号的相移键控调制方式的工作原理，在此基础上分析 +,- 手机采用的 高斯滤波最小频移键控调制（+-,.）电路构成和工作原理。
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一、相移键控调制方式和基本原理
模拟信号的调制方式有：调幅（!"）、调频（#"）、调相（$"）三类，与之对应数字信号也有三 种最基本的调制方式：幅移键控（!%&）、频移键控（#%&）、相移键控（$%&）。
在数字手机中，是应用相移键控调制方式来将语音数字信号变换到所需的频率上。
数字信号的相位调制叫做相移键控调制，它是用数字信号对载波相位进行控制，使载波的相 位随数字信号而改变，即利用已调制波的相位变化来携带信息。相移键控分为绝对相移和相对 相移两种形式。
绝对相移其电路如图 ’( )* 所示，当数据信号为 ! 时门电路 +*开路，输出为 ,-相位的振荡载 波；当数字信号为 " 时，门电路 +*关闭，而门电路 +’开启，振荡信号经倒相器产生 *.,-的相移 后输出。绝对移相电路的载波相位取决于输入的二进制数码，载波相位 ,-时代表 ! 信息，载波 相位 *.,-时代表 " 信息。绝对相移调制的波形如图 ’( )’ 所示。这种用 ,-和 *.,-两种相位的调 制称为二相调制。
图 ’( )*/ 绝对相移键控调制电路 图 ’( )’/ 绝对相移键控调制波形
/ / 由于接收端在解调时，载波恢复存在着相位的模糊性，从而引起相当大的误码率，为了解决 这一问题，应采用相对调相。与绝对调相不同之处在于数字信号 "、! 与载波相位 ,-、*.,-无固定 关系，而是与载波的相位改变（ 相位差）有关。输入数字信号 ! 时，载波相位改变 *.,-；输入数据 信号 " 时，载波相位不改变。相对调相的波形如图 ’( )0 所示。
图 ’( )0/ 二进制相对相移信号波形
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相对相移电路构成是在绝对相移调制器前加一个差分编码器，如图 !" ## 所示，差分编码器 实际上是一个二进制计数器，每来一个脉冲时，输出状态翻转一次，! 脉冲时保持原状态，这样就 将原输入数字码（ 绝对码）变为相对码，就可实现相对相移调制。
图 !" ##$ 相对相移键控调制器构成
二、"#$ 手机的数字调制
%&’ 手机采用的是高斯滤波最小频移键控（ %’&(）调制方式，它属于最小频移键控（ ’&(）
调制的一种改进电路，’&( 电路构成如图 !" #) 所示，下面对这种数字调制电路各部分的功能进 行介绍。
图 !" #)$ 最小移频键控调制器构成框图
%& 差分编码器
’&( 调制属于相对相移调制，差分编码器的作用是将输入数据的绝对码变换为相对码。
’& 数据分离电路
数据分离电路的作用是将一串双位数据分成两路，一路为奇数数据流 *+、*,、*)、*-、……，
另一路为偶数数据流 *.、*!、*#、*/、……，分离情况如图 !" #/ 所示。
(& 载波调相器
奇偶数两位二进制数码的组合称为双位码，双位码传送的信息有四种 !!、!%、%%、%!。利用 载波的四种相位 .、! 0 !、!、,! 0 ! 来表征双位码的四种数据，这称为四相调制方法，与二相调制方 法比较其最主要的优点是提高信息的传输速率，所以手机使用了四相调制方法。四相调制分为
! 0 ! 调相和 ! 0 # 调相两种，其双位码与已调波起始相位的对应关系见表 !" )。如输入的是相对 双位码，则 ! 不是起始相位，而是相位移。
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图 !" #$% 数据分离功能示意图 表 !" #$ 四相调制波相位表
! & ! 调相 ! & # 调相
双位码
’( ’)
已调波起始相位 ! 双位码
’( ’)
已调波起始相位 !
% % * & & ! & #
& % ! & ! % & +! & #
& & ! % % ,! & #
% & +! & ! & % -! & #
载波调相器的构成如图 !" #- 所示，主要有两个相乘器、载波 ! & ! 移相器和相加器所组成。
图 !" #-% 载波调相器的构成 奇偶码 ’(、’)分别送到上、下相乘器，对两个正交的载波
./0"*! 和 012"*! 分别进行调相，再经相加器进行矢量合成 后，即可得到四相调相波。偶数据流 ’(与奇数据流 ’)均 为不归零脉冲信号，其值不是 3 4 就是 5 4，分别表示二进 制的 &、%，为了获得调制信号的波形，偶数据流 ’(对同相载 波 ./0"*! 进 行 幅 度 调 制，奇 数 据 流 ’) 对 正 交 载 波 ./0（ "*! 3 ! & !）进行幅度调制，其后相加的表达式为
"（ !）6 #(./0"*! 3 #)./0（ "*! 3 ! & !）
6 #(./0"*! 5 #)012"*!
双位码 ’(、’)为 %% 码时，’)的幅度 #)为 5 4，’(的 幅度 #(为 5 4，代入上式得调相载波表达式
"（ !）6 012"*! 5 ./0"*!
按三角函数公式% 012# 7 ./0#6 7 ! ./0（ # 3 ! & # ）上! 式写为
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!（ "）! " #$%&（ !! ’" ( ! ) *）
! #$%&（ !! ’" ( +! ) *）
可见 ,-、,.为 !! 码时，调制载波的初始相位为 +! ) *。
若双位码 ,-、,.为 !" 码时，,-的幅度 #-为 " /，,.的幅度 #.为 ( /，则调相载波表达式为
!（ "）! " &01!’" " $%&!’"
! " #$%&（ !! ’" " ! ) *）
! #$%&（ !! ’" ( 2! ) *）
由此 ,-、,.为 !" 码时，调制载波的初始相位为 2! ) *。这样双位码的 ""、!"、!!、"! 四种不 同信息对应于载波的相位角 ! ) *、2! ) *、+! ) *、3! ) *，即载波有 * 种不同的相位角，每种相位角包 含 # 位数码的信息。图 #4 *5 为 ! ) * 调相波形图，（6）图为数字基带信号波形，（7）图为绝对调相 载波波形，（$）图为相对调相载波波形，相对调相波的相位 "1是前一时刻的波形相位 "8加上本 时刻数码调制产生的相位移 ""1。
例如，原来载波相位为 3! ) *，送入二进制数码 ""，产生相位移为 ! ) *，此时载波相位是在原 来的 3! ) * 基础上再移相 ! ) *，即为 #!。
图 #4 *59 ! ) * 已调相载波波形图
#$ 加权相乘器
用 ,-、,.数字码直接对载波进行调制由于其幅度为 ( /、" /，属不连续的脉冲信号，调制载 波会产生相位的突变，当信号通过非线性放大器时，引起频谱很大的展宽，容易对邻近频道产生 干扰。为了有较好的抑制带外干扰的能力，应采用连续相位调制，该方式是由加权相乘器先将跳 变的调制数码转换为连续变化的正弦脉冲信号，然后再进行载波调相，这样输出的调相载波信号 其相位是连续的，这种调相方法就称为最小移频键控调制，图 #4 *: 所示是它的结构框图。
%$ 高斯滤波器
;<= 调制电路具有带宽较窄，带外辐射低的特点，较适合移动通信要求，为了更好抑制带外 辐射，使之达到 " >’ ? " 3’ @A 要求，以降低对邻近信道的干扰，可进一步采取措施，将数字信号 先经过一个高斯滤波器整形后，再送入 ;<= 调制器进行调制，如图 #4 +’ 所示，这就构成了高斯 滤波器最小移频键控调制，英文缩写是 B;<=。高斯滤波器是具有高斯函数特性的滤波器，其频
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图 !" #$% 连续相位调制
带宽度 ! 与数字传输速率 "&的比值 ! # "&应选择在 ’" ! ( ’" ) 范围内，这样设计的 *+,- 调制器 对邻近信道干扰小于 .’ /0，使功率谱中的高频分量衰减加大，有利于移动通信的邻道干扰的抑 制。
图 !" 1’% *+,- 调制器构成
三、!"# 手机的数字解调
在手机的接收电路需对 *+,- 信号进行解调，解调的方式分为相干解调和非相干解调两种
图 !" 12% 非相干解调器 方法。相干解调方式要求恢复载波，并还应使收、
发信号之间保持同步的关系。在数字移动通信中，
对时分多址采用的是外同步方式，即发送端专门发 送同步码，接收端收到后将它与本地时钟脉冲作相 关运算，并借此调整接收电路的时钟使之与发送端 的信号同频、同步，才能按帧结构进行信息码的接 收。非相干解调则不要求恢复载波，电路较简单，
其构成如图 !" 12 所示。目前手机的数字调制与解
调电路都是集合在同一块集成电路芯片上，至于芯片内部的具体电路无需去作深入的研究，只要 掌握芯片的原理框图、引脚功能及外部特性即可满足分析和查找故障的需要。