第3章模拟调制线性调制汇编.ppt

结论及应用 AM技术可以实现包络检波器进行检波，不需要同步，实现最简单。 DSB、SSB、VSB？ 针对有效性来讲，SSB最好，VSB次之，DSB和AM最差。 目前，在电视广播系统，图像信号大多采用大载波残留边带调制，便于在接收机中采用包络检波器进行解调。 对比分析 AM、DSB、SSB和VSB AM：带宽为2Wm，频谱利用率较低，含有载波，功率利用率最差，设备复杂度最简； DSB：带宽为2Wm，频谱利用率较低，不含载波，功率利用率较高，设备复杂度次之； SSB：带宽为Wm，频谱利用率最高，不含载波，功率利用率较高，设备复杂度较复杂； VSB：带宽为1~2Wm，频谱利用率较高，不含载波，功率利用率较高，设备复杂度最复杂。 3.3 线性调制的抗噪性能分析 对模拟通信系统，衡量可靠性指标时，通常用输出信噪比或均方误差来衡量。 输出信噪比越大可靠性越好。 本章只研究加性噪声对通信系统的影响，认为调制器、解调器和滤波器等都是理想的。 信噪比增益 输入信噪比定义为 输出信噪比定义为 为了比较各种调制系统的好坏，可用信噪比增益（调制制度增益）表示， 定义如下。 调制系统性能分析模型 BPF的作用允许信号通过，同时抑制带外噪声； 假定BPF输出信号 与已调信号的表达式相同。 相加器表示信道 噪声为加性噪声。 窄带高斯白噪声 高斯白噪声 W/Hz（双边功率谱密度） 窄带高斯白噪声的数学表达式： 性能分析按照不同的解调方式来进行: 相干解调 非相干解调 可表示各种调幅信号：AM、DSB、SSB和VSB。 3.3.1 ?相干解调 1、输入信噪比（解调器输入端信号功率与噪声功率之比） （1）信号功率： DSB性能分析 2、抑制载波双边带（DSB）调制 AM中的载波本身并不携带有用信息，却占据50%以上的功率。将载波抑制掉，可提高效率（达到100% ）。称为抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 。 数学描述： 时域： 频域： DSB信号时域波形及频谱图 调制模型 解调模型 DSB信号不含有载波，只能进行相干解调，解调输出信号： （推导同AM信号） DSB信号只能采用相干解调，则乘法器输出为： 滤除高次项，得： AM和DSB比较 DSB调制效率达到了100%； 二者频谱带宽相同，均为基带信号带宽的2倍（带宽不够节约）； 频谱中都包含了信息完全相同的上下2个边带，需要较高的发射功率（功率不够节约）。 设调制信号（基带信号）： 载波： 请写出DSB信号的数学表达式，并画出其频谱图。 3、单边带调幅（SSB） 由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，皆携带了调制信号的全部信息，因此，从信息传输的角度来考虑，仅传输其中一个边带就够了。 不能只传输其中一个频谱，因为实际信号的频谱都是对原点对称的。 SSB调制就是只传送上边带或只传送下边带,从而达到节省发射功率和系统频带的目的。 设调制信号（基带信号）： 载波： 所以有: 单边带信号表达式的推导一般比较困难，但是当调制信号为单音时，比较便于推出： 可以证明，SSB信号的时域表示式为： “－”对应上边带信号，“+”对应下边带信号。 f(t)的希尔伯特变换（相移器）表示将f(t)的所有频率分量相移了-π/2后的结果。 SSB信号的功率和带宽 SSB信号的功率和 SSB信号的产生（一）：滤波法 边带滤波器原理简单，实现困难，制作陡峭的边带滤波器，尤其是在频率较高时更加困难，要求过渡带宽与载波工作频率的比值不小于0.01，即 实际中多是通过多级频谱的搬移实现。 多级频谱搬移原理框图 多级频谱搬移示意图 滤波法特点 适用于音乐和语音信号等基带信号（频谱中低频成分没有或者很少）； 例：语音信号频谱为：300Hz~3400Hz 对数字信号和图像信号，滤波法不适合（频谱低端接近零频）。 SSB信号的产生（二）：相移法 相移法的图形分析 频率符号函数，正频域为1，负频域为-1。 实际中宽带相移网络不易实现，通 常采用近似相移来实现。 SSB信号的解调 乘法器输入为： 经低通滤波后： 若载波同步 ，解调输出为 DSB和SSB对比 DSB特点：传送上下2个边带，频带宽，有效性差（频带利用率低），但容易获取。 SSB特点：只传送上边带或者下边带，有效性好，缺点是当低频分量比较丰富的时候上下边带很难分离，不宜获取。 因此需要在DSB和SSB之间采取一种折中的方法，即残留边带调制（VSB调制）。 残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决了单边带滤