【题目编号】MC1-0445
【题目】以下哪种调制方式拥有最窄的发射带宽?
【答案】A
[A]CW
[B]单边带话
[C]调频话
[D]ATV
考点速览
这道题把四种通信方式摆在一起,问哪一种的发射带宽最窄。四个选项分别是等幅电报、单边带话、调频话和业余电视。答案落在等幅电报上,理由是它只发送断续的等幅载波,不承载话音或图像这类宽频谱信息,能量紧紧收在载频附近。
这类题的实质是比较"信息速率与调制方式"决定的频谱占用。理解了带宽是怎么来的,四个选项不用背也能推出来。
带宽从哪里来
调制就是把信息搬到射频载波上。信息占多宽、调制过程展开多少频谱,决定了最终的发射带宽。一条基本规律:信息速率越低、调制方式越"简单",占用的频谱就越窄。等幅电报用的是最原始的办法——载波有就是"键按下",载波没有就是"键松开",中间不插入任何音频或数据副载波。这样一种开关键控信号,频谱以载频为中心向两侧衰减,主要能量落在很窄的一段里。
单边带话音要搬运三百到三千赫兹的语音基带,射频边带自然就有约二点四到三千赫兹宽。调频话额外还受频偏的影响:为了让接收端在噪声中稳定解调,必须给出足够的频偏,带宽由卡森带宽(Carson bandwidth)描述的规律决定,通常是十二点五千赫兹或二十五千赫兹信道。业余电视传的是图像,视频信号本身就有兆赫级的基带宽度,射频带宽只能跟着大。
必要带宽怎么估算
国际电信联盟的相关建议给出了各类发射必要带宽的估算方法。对等幅电报,必要带宽大致等于键控速率乘以一个系数,系数取值与衰落条件、可接受的质量有关,常见说法在三到五之间。用手键或自动键以二十瓦pm 上下的速度发报,占用带宽就是一两百赫兹到五百赫兹量级。这也是为什么电报段上相隔三四百赫兹的两台电报机能够互不干扰地同时工作。
把这个方法用在无线电传(Radioteletype,RTTY)上,结论类似:频移键控的传号与空号相隔一百七十赫兹上下,加上键控速率的影响,总占用带宽约两三百到五百赫兹,与等幅电报同一档,属于窄带数字方式。
四种方式的实际尺度
按从窄到宽排列,这四种方式的占用带宽大致是:等幅电报,百赫兹级,常用中频滤波器取三百到五百赫兹;单边带话,约二点四到三千赫兹;调频话,信道宽十二点五千赫兹或二十五千赫兹,实际占用带宽也在上万赫兹;业余电视,模拟制式下占用数兆赫,做成数字电视后通常更宽。
两两之间差不多各差一个数量级。这种数量级差异直接反映在业余波段规划里:波段低端放窄带方式,中段放单边带话,更高处才安排调频与图像。这样的排布让不同方式的电台各得其所,相邻电台之间也不容易互相覆盖。
逐项辨析
选项 A 正确。等幅电报只以断续的等幅载波传递信息,占用带宽通常只有几百赫兹,是四种方式中最窄的。
选项 B 错。单边带话虽已把标准调幅的带宽压缩了一半,仍需传送三百到三千赫兹的语音基带,占用带宽约二点四到三千赫兹,比等幅电报宽出近一个数量级。
选项 C 错。调频话为容纳语音与必要的频偏,信道带宽为十二点五千赫兹或二十五千赫兹,在只有话音需求的三种方式里是最宽的。
选项 D 错。业余电视传送的是图像信号,无论模拟还是数字,基带就宽达兆赫级,射频带宽相应是四种方式中最大的,与"最窄"相去最远。
易混淆点
"带宽最窄"不等于"最好"。窄带方式换来的优势是在同等噪声功率下更高的信噪比——接收机噪声功率与带宽成正比,带宽从三千赫兹压到三百赫兹,理论上噪声功率降到十分之一,信噪比改善约十分贝。代价是它只能传很慢的信息量。信道容量与带宽、信噪比是绑在一起的一对矛盾,带宽窄了,能承载的信息速率必然受限。选哪种方式,取决于你要传什么、以及愿意为频谱效率让出多少速率。
应试要点
记牢四个数量级:等幅电报百赫兹级,单边带话千赫级,调频话十千赫级,业余电视兆赫级。每往上一档,大约宽一个数量级。
引申一句:波段规划按带宽从窄到宽自低端向高端排布,所以看到某段频率安排在波段低端,多半是给窄带方式的。