主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：常用通信模式簡介

等幅電報 CW

等幅電報是最古老的無線電通訊方式之一，其原理是發(fā)射一個時斷時續(xù)的純正弦波信號。通過信號存在與否來進行解析得到信息。

理論上純正弦波不存在帶寬，但實際上在信號出現(xiàn)或消失時會產(chǎn)生頻率分量，約使用50Hz帶寬。

#摩爾斯電碼

摩爾斯電碼是通過信號出現(xiàn)和消失的時間長度來對應特定的字符。其中，最短時間的是字符點（·）、三倍于點時長的是劃（-）、與點相同的無信號時間則為空（ ）。三種字符根據(jù)不同的排列組合代表不同的字母。字母與字母之間使用三個空的時間來分隔、單詞與單詞之間則用七個空的時間來分隔。

摩爾斯電碼的字符組合可以與各種語言的字母、發(fā)音或者文字相對應。在業(yè)余無線電中，通常使用摩爾斯電碼來傳遞英文字母。

#模擬調(diào)制

調(diào)制的作用是將想要傳輸?shù)男盘柛郊拥桨l(fā)送信號中。與之相對的，解調(diào)則是從信號中提取出原始信息。

通過調(diào)制可以將信號轉(zhuǎn)移到頻譜中的其他位置，這使得信息更容易發(fā)送。通過將信號調(diào)制到不同頻率上，可以讓傳輸介質(zhì)同時傳輸許多組信號。

調(diào)制被廣泛應用于電信的各個領(lǐng)域中，例如有線電話、寬帶網(wǎng)絡(luò)中。這里主要介紹與業(yè)余無線電相關(guān)的調(diào)制模式。

#幅度調(diào)制 AM

幅度調(diào)制是最早使用的語音調(diào)制方法，也是最簡單的語音調(diào)制方法。在調(diào)制過程中，載波的的幅度隨著原始信號的幅度變化而變化。如果將調(diào)制后信號的的每一個波峰（或波谷）連接起來，這條連接線會呈現(xiàn)出和原始信號相同的形狀。

由于幅度調(diào)制中，每個波峰和波谷之間的時間不變，因此幅度想要產(chǎn)生變化就需要讓波形的斜率發(fā)生改變。而斜率的不斷變化會導致新的頻率產(chǎn)生，這些新的頻率被稱為邊帶。其中高于載波頻率的部分被稱作上邊帶，低于載波頻率的部分被稱之為下邊帶。

在幅度調(diào)制的一大特點是原始信號在經(jīng)過幅度調(diào)制之后，原始信號的頻譜僅僅只是進行了移動并產(chǎn)生了一個鏡像，而原頻譜的內(nèi)容并沒有變化。利用這一點，幅度調(diào)制及其衍生的單邊帶等模式可以用于傳輸任意類型的原始信號而不會破壞其特性。也就是說，無論原始信號是音頻，或是經(jīng)過頻率調(diào)制、相位調(diào)制或更高級的正交調(diào)制的其他信號，仍可以利用電臺幅度調(diào)制或其衍生的單邊帶等模式傳輸。

在幅度調(diào)制中，載波不攜帶信息，所有信息都由邊帶進行傳輸，并且兩個邊帶互為鏡像，傳輸同樣的信息。因此幅度調(diào)制會占用兩倍于原始信號的頻率范圍，也會將大量的能量浪費在載波和其中一個邊帶上。由于這些缺陷，幅度調(diào)制在很長一段時間中都被其他模式所取代，直到SDR設(shè)備的興起。

雖然幅度調(diào)制存在能量浪費的問題，但載波可以在傳輸復雜音頻（例如音樂）時作為相位參考；且兩個邊帶傳輸同樣的信息，因此可以降低信噪比。在沒有功率限制的廣播電臺中，AM反而優(yōu)于下文中提到的的單邊帶模式。

由于幅度調(diào)制設(shè)備最簡單，因此許多老舊設(shè)備以及自制設(shè)備都使用幅度調(diào)制。幅度調(diào)制常見于業(yè)余無線電起步更早的海外，并且由于這些老舊自制設(shè)備大多使用固定頻率的晶振，無法輕易調(diào)整頻率，因此大多數(shù)AM電臺會從特定的頻率范圍中選擇一個來長期使用。而其他模式的使用者在遇到這類AM電臺時，通常都會主動避讓，選擇其他頻率。

#單邊帶幅度調(diào)制 SSB

單邊帶幅度調(diào)制是業(yè)余無線電中最常用的語音傳輸模式之一。由于幅度調(diào)制中只有邊帶攜帶原始信號，并且兩個邊帶互為鏡像。所以只需要傳遞一個邊帶的信號即可。因此，將幅度調(diào)制的載波和其中一個邊帶去除即可得到單邊帶幅度調(diào)制。根據(jù)去除和保留的邊帶不同，又可以分為上邊帶（USB）模式和下邊帶（LSB）模式。

在業(yè)余無線電中，高于9MHz的頻率通常使用上邊帶，低于9MHz的頻率通常使用下邊帶。這個規(guī)則是由于早期業(yè)余單邊帶設(shè)備通常是由搭載9MHz晶振的軍用電臺改造而來，而受限于當時的濾波器技術(shù)和火腿們的資金，在高于9MHz中保留上邊帶，低于9MHz中保留下邊帶是更簡單和便宜的做法。在這些設(shè)備中，原始信號仍然為AM，只不過在后續(xù)處理時只有一個邊帶被保留和放大。而在接收時，接收機會在內(nèi)部補全缺失的載波和邊帶之后再進行解調(diào)。

#頻率調(diào)制 FM

頻率調(diào)制中，載波的幅度不變，而是頻率隨著原始信號的幅度變化而變化。這種方式相較于幅度調(diào)制而言在傳輸過程中具有更好的抗干擾能力。由于這一優(yōu)良特性，即使在無線電以外的領(lǐng)域，幅度調(diào)制也被廣泛運用。

在上圖當中，頻譜瀑布圖的上下變化意味著頻率變化，而音頻波形圖的上下變化意味著聲音幅度的變化。

頻率調(diào)制會占據(jù)更大的頻率范圍，因此在頻率資源較為稀缺的業(yè)余短波頻段中，只有位于最高的29.51MHz-29.7MHz頻段范圍中才能使用，而且被限制頻偏不得大于20kHz而不是25kHz。此外，頻率調(diào)制會產(chǎn)生捕獲現(xiàn)象，即調(diào)諧器只能清晰的接受兩個信號中最強的一個。而且相對于幅度調(diào)制和單邊帶幅度調(diào)制，頻率調(diào)制使用的電路更為復雜。

業(yè)余無線電所使用的頻率調(diào)制使用更小的頻率變化，因此被叫做NFM，而FM廣播使用更大的頻率變化來容納更豐富的信息，也被叫做WFM。

#數(shù)字模式

大多數(shù)業(yè)余無線電中所使用的數(shù)字模式通常是將數(shù)字信號與上述幾種模式結(jié)合而來，即生成原始數(shù)字信號，傳輸?shù)诫娕_之后由上述方式調(diào)制之后進行傳輸。由于數(shù)字語音傳輸需要依賴于能夠快速處理和壓縮語音信號的編解碼器，因此大多數(shù)數(shù)字模式都無法傳輸語音。

這些數(shù)字模式大多數(shù)都是從外部設(shè)備（電腦/終端節(jié)點控制器等）產(chǎn)生信號之后，傳輸?shù)诫娕_后由電臺進行調(diào)制和發(fā)送。因此它們并沒有固定的傳輸模式，而是取決于電臺發(fā)射時選擇的工作模式。

#弱信號模式

弱信號模式可以通過計算機來輔助解析，即使是人類難以辨認的信號也能識別。常用于短波、月面反射、流星散射等傳播困難的情況。常見的弱信號模式有FT8、FT4、WSPR等，這些模式通常與單邊帶模式配合使用。

#慢掃描電視 SSTV

慢掃描電視通常用于傳輸圖像。并且它們并不一定是數(shù)字信號，一些慢掃描電視信號可以驅(qū)動長余輝的顯像管來呈現(xiàn)圖像。慢掃描電視可以通過單邊帶、幅度調(diào)制、頻率調(diào)制等各種方式傳輸。由于慢掃描電視傳輸一次所需時間較長，通常在傳輸之前會發(fā)布預告來告知他人進行接收。

#分組無線電 Packet

分組無線電是使用分組交換方式來傳輸數(shù)據(jù)的模式，在數(shù)據(jù)鏈路層中使用由X.25改造為適用于業(yè)余無線電用途的AX.25協(xié)議。由于AX.25協(xié)議并未規(guī)定物理層，因此可以與其他任何傳輸模式配合使用。

#自動數(shù)據(jù)包報告系統(tǒng) APRS

在互聯(lián)網(wǎng)興盛的今天，幾乎沒什么人使用分組無線電來傳輸普通數(shù)據(jù)。APRS則成為了分組無線電僅剩的主要用途。

APRS是一種基于地圖的社交軟件，可以用于傳輸GPS坐標、短信、中繼臺頻率、氣象站信息等。得益于分組無線電的設(shè)計，APRS可以使用覆蓋范圍極為廣泛的中繼系統(tǒng)，以及與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合。

APRS使用AX.25中繼，通常被稱作digirepeater，它可以接收APRS數(shù)據(jù)包，解析之后重新發(fā)出。而下一個digirepeater在接受到上一個數(shù)據(jù)包時也會重復該過程。這樣可以由多個中繼接力傳輸。如果數(shù)據(jù)包的路徑（通常所謂的TTL）設(shè)置的很大，則有機會進行超長距離的傳輸，不過這會占用大量的中繼資源，并不提倡。

除了通過無線電傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)以外，APRS還可以通過iGate網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)。iGate網(wǎng)關(guān)可以將接受的數(shù)據(jù)包通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至APRS-IS服務器，并將APRS-IS服務器傳來的數(shù)據(jù)重新發(fā)送到無線電網(wǎng)絡(luò)中。

此外還有一些網(wǎng)站從APRS-IS服務器中獲取APRS數(shù)據(jù)并展示在地圖上。例如aprs.fi或aprs.cn。

#VARA

VARA是由EA5HVK所開發(fā)的閉源調(diào)制解調(diào)軟件，有著用于SSB模式的VARA HF和用于FM模式的VARA FM兩種不同類型。由于有著很高的傳輸速度以及對干擾和多徑傳播的抵抗力，因此受到了許多應急組織和商業(yè)用戶等業(yè)余之外的用戶的青睞。但由于閉源的代碼、高昂的售價、僅用于Windows平臺等缺陷而受到新近業(yè)余無線電愛好者的批評。

#數(shù)字語音

由于數(shù)字語音依賴于音頻編解碼器（雖然與模擬時代的聲碼器原理不同，但現(xiàn)在也將這些編解碼器稱為聲碼器），因此數(shù)字語音模式直到近些年才進入業(yè)余無線電中。數(shù)字語音模式大多數(shù)都與FM模式綁定，因此難以用于短波頻率。但是數(shù)字信號通常可以通過互聯(lián)網(wǎng)中的服務器傳輸。相對于不穩(wěn)定的短波傳播，數(shù)字語音可以直接利用互聯(lián)網(wǎng)來進行穩(wěn)定的聯(lián)絡(luò)。

#業(yè)余無線電數(shù)字智能技術(shù) D-STAR

D-STAR是日本業(yè)余無線電聯(lián)盟JARL主導開發(fā)的業(yè)余無線電用數(shù)字模式，使用高斯最小頻移鍵控調(diào)制(GMSK)。由于最早開發(fā)，因此使用了比較古老的AMBE+聲碼器。其功能上更貼近業(yè)余無線電的用途。除了基本的語音通信以外，還可以通過外接電腦或智能手機來實現(xiàn)文字聊天和圖像傳輸。此外D-STAR還可以在1.2GHz頻段提供純數(shù)據(jù)通信模式并可以為電腦提供網(wǎng)絡(luò)連接。

D-STAR的設(shè)備主要由Icom生產(chǎn)，但Icom并未擁有D-STAR。此外，D-STAR的其他基礎(chǔ)設(shè)施大都是由業(yè)余愛好者所開發(fā)。例如網(wǎng)關(guān)（用于將中繼臺連接至互聯(lián)網(wǎng)）、反射器（將收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給其他客戶端，可以理解為網(wǎng)關(guān)之間的中繼臺）、注冊系統(tǒng)、中繼控制軟件等。

許多較新的D-STAR設(shè)備都提供直接或間接連接互聯(lián)網(wǎng)的功能。而對于較舊的設(shè)備則只能通過熱點或中繼來接入互聯(lián)網(wǎng)。

#系統(tǒng)融合 System Fusion

“系統(tǒng)融合”是八重洲基于專業(yè)無線電數(shù)字語音模式P25改進而來的業(yè)余無線電數(shù)字語音模式，和P25 Phase1全速模式一樣使用連續(xù)包絡(luò)四級頻移鍵控調(diào)制(C4FM)。繼承了P25超高音質(zhì)的優(yōu)點，也提供了諸多方便業(yè)余愛好者使用的功能，例如可以直接在設(shè)備上搜索和切換聊天室、可以發(fā)送圖片、新聞、公告、電子QSL卡、文字聊天等功能。但這些功能都由八重洲專有軟件實現(xiàn)。業(yè)余愛好者雖然也按照D-Star的模式自行開發(fā)了諸如FCS和YSF等反射器軟件，但其他功能還需要依賴于逆向工程。

相對于其他模式而言，系統(tǒng)融合還有針對遠距離傳輸所特制的模式，犧牲了部分數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容來換取更多的校驗信息。

絕大部分系統(tǒng)融合設(shè)備都可以通過串口連接計算機來連接到八重洲官方所架設(shè)的Wires-X網(wǎng)絡(luò)，但該網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)用戶很少使用。由于目前該連接方式尚未被業(yè)余用戶常用的YSF反射器網(wǎng)絡(luò)所破解和使用。因此對于目前的國內(nèi)用戶來說，只能通過熱點或中繼來接入YSF反射器網(wǎng)絡(luò)。

#專業(yè)數(shù)字語音模式

專業(yè)數(shù)字語音模式常見的有摩托羅拉和歐盟主導的DMR模式、建伍與Icom聯(lián)合開發(fā)的NXDN、北美政府機構(gòu)使用的P25和歐洲政府機構(gòu)使用的Tetra。除Tetra使用π/4-差分正交相移鍵控調(diào)制(π/4-DQPSK)外，其他模式大都使用四級頻移鍵控(4FSK)，P25 Phase1使用的C4FM也是一種特殊的4FSK調(diào)制。其中DMR是最為常見的模式。相比于其他模式，DMR由于可以將12.5kHz的帶寬進一步分割為兩個6.25kHz的信道，并且是開放授權(quán)模式而大受歡迎。因此采用DMR的產(chǎn)品數(shù)量眾多且價格低廉。是許多想要嘗試數(shù)字語音模式的愛好者最先考慮的類型。

專業(yè)數(shù)字語音模式在開發(fā)時并未考慮業(yè)余愛好者使用，在設(shè)計上是需要由管理員來設(shè)置設(shè)備并管理用戶使用的。因此在使用中需要由管理員分配ID，以及需要使用中心化的服務器而不是直接通過互聯(lián)網(wǎng)在不同站點間傳輸數(shù)據(jù)。

摩托羅拉業(yè)余無線電俱樂部MARC創(chuàng)立了管理ID分發(fā)的RadioID組織和DMR-MARC網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)國內(nèi)的數(shù)字語音愛好者都聚集在由歐洲摩托羅拉經(jīng)銷商贊助的并由摩托羅拉內(nèi)部專有代碼編寫的BrandMeister服務器中。此外，還有以開源軟件為主的FreeDMR網(wǎng)絡(luò)，以及適配多種不同數(shù)字語音模式的XLX反射器。

絕大部分專業(yè)數(shù)字語音設(shè)備都必須使用熱點才能連接到互聯(lián)網(wǎng)，只有少部分價格高昂的旗艦級設(shè)備才具有直接連接至互聯(lián)網(wǎng)的功能。

#FreeDV和M17

上文提到的幾種數(shù)字語音模式都使用了DVSI所開發(fā)的AMBE系列聲碼器，其中D-STAR使用的AMBE+聲碼器的專利已過期，但其他幾種使用的AMBE+2聲碼器還沒過期（直到2028年）。許多業(yè)余愛好者認為這不但違背了業(yè)余無線電開放的精神，更違背了業(yè)余無線電應該公開所使用通信技術(shù)這一條法律。因此一些愛好者開發(fā)了開源的Codec2聲碼器。并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了FreeDV和M17兩種業(yè)余數(shù)字語音模式。

其中FreeDV是用于短波和長距離通信的模式，而M17更類似于上述的用于VHF/UHF頻段數(shù)字語音模式。目前這兩種模式仍處于開發(fā)階段。除了語音以外，F(xiàn)reeDV還有利用Codec2的數(shù)據(jù)模式來進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难苌�模式FreeData。

目前而言，并沒有直接使用這兩種模式的設(shè)備，不過由于短波電臺通常具有SSB模式，而且大部分車載電臺都具有用于數(shù)據(jù)通信的9600接口，因此可以通過外置調(diào)制解調(diào)器的方式來使用這兩種模式。

#Wi-Fi和LTE

你沒看錯，實際上，Wi-Fi和LTE的頻段和業(yè)余頻段是有重合的，也因此誕生了一些使用這兩者的業(yè)余無線電用法。不過由于距離限制、技術(shù)限制、政策限制等因素，因此很少有愛好者去使用。