通信調(diào)制技術(shù)太紛雜，手機通信都用到了啥？

無線通信的頻譜有限，分配非常嚴格，相同帶寬的電磁波只能使用一次，為了解決僧多粥少的難題，工程師研發(fā)出許多「調(diào)變技術(shù)」（Modulation）與「多任務技術(shù)」（Multiplex），來增加頻譜效率，因此才有了 3G、4G、5G 不同通信技術(shù)的發(fā)明，那么在我們的手機里，是什么組件負責替我們處理這些技術(shù)的呢？
　　調(diào)變技術(shù)與多任務技術(shù)
　　首先我們要了解「調(diào)變技術(shù)（Modulation）」與「多任務技術(shù)（Multiplex）」是完全不一樣的東西，讓我們先來看看它們到底有什么不同？
　　數(shù)字信號調(diào)變技術(shù)（ASK、FSK、PSK、QAM）： 將模擬的電磁波調(diào)變成不同的波形來代表 0 與 1 兩種不同的數(shù)字信號。ASK 用振幅大小來代表 0 與 1、FSK 用頻率大小來代表 0 與 1、PSK 用相位（波形）不同來代表 0 與 1、QAM 同時使用振幅大小與相位（波形）不同來代表 0 與 1。
　　好啦，每個人的手機天線要傳送出去的數(shù)字信號 0 與 1 都變成不同波形的電磁波了，問題又來了，這么多不同波形的電磁波丟到空中，該如何區(qū)分那些是你的（和你通話的），那些是我的（和我通話的）呢？
　　多任務技術(shù)（TDMA、FDMA、CDMA、OFDM）： 將電磁波區(qū)分給不同的使用者使用。TDMA 用時間先后來區(qū)分是你的還是我的，F(xiàn)DMA 用不同頻率來區(qū)分是你的還是我的，CDMA 用不同密碼（正交展頻碼）來區(qū)分是你的還是我的，OFDM 用不同正交子載波頻率來區(qū)分是你的還是我的。
　　值得注意的是，不論數(shù)字信號調(diào)變技術(shù)或多任務技術(shù)，都是在數(shù)字信號（0 與 1）進行運算與處理的時候就一起進行，所以多任務技術(shù)與調(diào)變技術(shù)必定是同時使用。
　　數(shù)字調(diào)變技術(shù)（Digital modulation）
　　現(xiàn)在的手機是屬于「數(shù)字通信」，也就是我們講話的聲音（連續(xù)的模擬信號），先由手機轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的 0 與 1 兩種數(shù)字信號，再經(jīng)由數(shù)字調(diào)變轉(zhuǎn)換成電磁波（模擬信號載著數(shù)字信號），最后從天線傳送出去，原理如圖一所示。
　　
　　圖一：數(shù)字通信示意圖。（Source：the Noun Project）
　　數(shù)字通信系統(tǒng)架構(gòu)
　　數(shù)字通信系統(tǒng)的架構(gòu)如圖二（a）所示，使用者可能使用智能型手機打電話進行語音通信或上網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，我們分別說明如下：