數字通訊 - M進位制編碼
單詞“二進位制”表示兩位。M 代表一個數字，對應於給定數量的二進位制變數可能存在的條件、級別或組合的數量。
這是一種用於資料傳輸的數字調製技術，它一次傳輸兩位或更多位，而不是一位。由於單個訊號用於多位傳輸，因此通道頻寬降低。
M進位制方程
如果數字訊號在四種條件下給出，例如電壓等級、頻率、相位和幅度，則M = 4。
產生給定數量條件所需的位數可以用數學表示式表示為
$$N = \log_{2}{M}$$
其中
N 是所需的位數
M 是使用N 位可能存在的條件、級別或組合的數量。
上述方程可以重新排列為
$$2^N = M$$
例如，使用兩位，22 = 4 種情況是可能的。
M進位制技術的型別
一般來說，多電平 (M進位制) 調製技術用於數字通訊，因為允許在發射機的輸入端使用具有兩個以上調製電平的數字輸入。因此，這些技術具有頻寬效率。
存在許多 M進位制調製技術。其中一些技術調製載波訊號的一個引數，例如幅度、相位和頻率。
M進位制 ASK
這稱為 M進位制幅移鍵控 (M-ASK) 或 M進位制脈衝幅度調製 (PAM)。
載波訊號的幅度取M個不同的電平。
M進位制 ASK 的表示
$S_m(t) = A_mcos (2 \pi f_ct) \quad A_m\epsilon {(2m - 1 - M) \Delta, m = 1,2... \: .M} \quad and \quad 0 \leq t \leq T_s$
M進位制 ASK 的一些突出特點是：
- 此方法也用於 PAM。
- 它的實現很簡單。
- M進位制 ASK 易受噪聲和失真的影響。
M進位制 FSK
這稱為 M進位制頻移鍵控 (M-FSK)。
載波訊號的頻率取M個不同的電平。
M進位制 FSK 的表示
$S_i(t) = \sqrt{\frac{2E_s}{T_s}} \cos \left ( \frac{\pi}{T_s}\left (n_c+i\right )t\right )$ $0 \leq t \leq T_s \quad and \quad i = 1,2,3... \: ..M$
其中 $f_c = \frac{n_c}{2T_s}$ 對於某個固定的整數 n。
M進位制 FSK 的一些突出特點是：
不像 ASK 那樣容易受噪聲影響。
傳輸的M個訊號的能量和持續時間相等。
訊號間隔為 $\frac{1}{2T_s}$ Hz，使訊號彼此正交。
由於M個訊號是正交的，因此訊號空間中沒有擁擠。
M進位制 FSK 的頻寬效率隨著M的增加而降低，功率效率隨著M的增加而提高。
M進位制 PSK
這稱為 M進位制相移鍵控 (M-PSK)。
載波訊號的相位取M個不同的電平。
M進位制 PSK 的表示
$S_i(t) = \sqrt{\frac{2E}{T}} \cos \left (w_o t + \phi _it\right )$ $0 \leq t \leq T \quad and \quad i = 1,2 ... M$
$$\phi _i \left ( t \right ) = \frac{2 \pi i}{M} \quad where \quad i = 1,2,3 ... \: ...M$$
M進位制 PSK 的一些突出特點是：
包絡隨著更多相位可能性而保持恆定。
此方法在早期空間通訊中使用。
效能優於 ASK 和 FSK。
接收端的最小相位估計誤差。
M進位制 PSK 的頻寬效率隨著M的增加而降低，功率效率隨著M的增加而提高。
到目前為止，我們已經討論了不同的調製技術。所有這些技術的輸出都是一個二進位制序列，表示為1和0。此二進位制或數字資訊具有多種型別和形式，將在後面進一步討論。