調製指數

調製指數(h，單位為bit/Symbol)，也被稱為頻寬效率，是以bit/s/Hz為單位來度量。較高的h會有較高的設備費用、複雜性、線性、以及為了保持與低h系統相同的誤比特率而引起的SNR的增加。

信號的頻寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據的頻率範圍。頻寬對基本輸出入系統 (BIOS ) 設備尤其重要，如快速磁碟驅動器會受低頻寬的匯流排所阻礙。簡單的說，頻寬就是傳輸速率。

基本介紹

• 中文名：調製指數
• 外文名：modulation index
• 也稱：頻寬效率
• 度量單位：bit/s/Hz
• 所屬領域：網際網路
• 分類：調頻指數，調相指數
• 符號縮寫：h

調製指數根據調頻信號（FM）與調相信號（PM）的不同又分為調頻指數與調相指數（在非線性調製即角度調製的框架原理之內）。調相與調頻又是關聯緊密的兩種調製方式，我們假設調相信號中，相位偏移量為φ(t)，那么頻率偏移量為Km(t)=dφ(t)/t，即相位變化率就是角頻率，其中K為調頻靈敏度（rad/(s*V)）。

有了上述關係，那么我們以日常通信技術中更為常用的調頻信號為例來說明調頻指數與最大頻偏這一對相輔相成的概念。我們以單音調製FM為例，設調製信號為單一頻率的正弦波，即：m(t)=Amcosωt=Amcos2πft，而角度調製載波信號的一般表達式為：S(t)=Acos[ωt+φ(t)]，其中A為振幅，[ωt+φ(t)]為信號的瞬時相位。由我們給出的相頻關係Km(t)=dφ(t)/t，我們可以得出調製信號對載波進行調製時的FM信號：S(FM)=Acos[ωt+KAm∫cosωtdt]我們對∫cosωtdt計算結果為1/ωsinωt，於是上式變為S(FM)=Acos[ωt+msinωt]，式中m即為調製指數，而m=KAm/ω=Δω/ω=Δf/f，其中Δf為最大頻率偏移量。

用更加通俗的句子來解釋該概念就是，在調頻信號中，頻偏就是調頻波頻譜偏移中心頻率的量，相對而言頻偏越大，調頻波的頻譜頻寬越大（不是絕對的，因為調頻波的頻譜頻寬還與調製指數有關）。而調頻指數的含義就是頻率在傳播過程中，圍繞中心頻率震盪的周期變化速率，那么調相指數我們可以認為是相位圍繞零相位周期變化的速率。

一個更加淺顯的理解方式（但不一定恰當）就是，最大頻偏為距離，而ω或f為速度，而調製指數為時間函式。

媒介頻寬的描述

眾所周知，數位訊號是通過物理信道即媒介進行傳輸的，一旦某一物理信道確定。其所有的物理特性也就隨之而定。描述媒介物理特性的一個重要參數就是頻寬，也就是說，頻寬是描述媒介物理特性的一個參數。單位用HZ表示。而頻寬受媒介的物理材料，加工性能以及長度等因素影響。一旦某傳輸媒介的製作材料、加工特性傳和輸距離等因素確定以後，信道頻寬也就隨之確定。一般認為，信道頻寬是一個常數。

傳輸頻寬與速率的描述

在數字通信中，總是有信源和信宿，信源就是產生數據流的相應數據終端設備，信宿是接收信息的數字設備。信源產生的數據流通過媒介傳到信宿，從而完成整個數據傳輸。在整個數據的傳輸過程中，數據流的傳輸不管是在數據終端還是在媒介，都可以用速率來加以描述。所以速率是描述數據流的一個重要參數，單位用BPS表示。具有一定傳輸速率的數位訊號，它有一定的傳輸頻寬，也就是一個確定速率的數據流對媒介頻寬的基本要求。數位訊號的有效傳輸要求傳輸頻寬必須小於媒介所提供的物理信道頻寬。在數字通信中，傳輸速率越高，其傳輸頻寬也就越大，從而對媒介的要求也就越高。

頻寬

通信系統的頻寬表示了其傳輸這些 不同頻率組件的能力。在結構化布線系統中頻寬的單位通常以 MHz表示。

超五類布線的頻寬名義上有 100MHz。假設套用一個簡單的二進制傳輸 。碼 ，那么在理論上，可以由NyquiSt等式來計算最大的信息傳輸率 :

C= 2 W Log 2 M
其中，W為頻寬 (單位 :HZ)。M為信令單元的數量。

這就得出理論信息容量為每秒2x108比特，即200Mb。實際上，由於串擾和衰減的影響這個值會有所減少。