第5课模拟调制系统东南大学通信原理精讲.ppt

* FM与PM间的关系 由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FM与PM之间是可以相互转换的。 比较下面两式可见 如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相；同样，如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 方框图 （a）直接调频 （b）间接调频 （c） 直接调相 （d） 间接调相 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 窄带调频（NBFM） 定义：如果FM信号的最大瞬时相位偏移满足下式条件 则称为窄带调频；反之，称为宽带调频。 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 时域表示式 将FM信号一般表示式展开得到 当满足窄带调频条件时， 故上式可简化为 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 频域表示式 利用以下傅里叶变换对 可得NBFM信号的频域表达式 （设m(t)的均值为0） 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * NBFM和AM信号频谱的比较 两者都含有一个载波和位于 处的两个边带，所以它们的带宽相同。 不同的是，NBFM的两个边频分别乘了因式[1/(? - ?c)]和[1/(? + ?c)] ，由于因式是频率的函数，所以这种加权是频率加权，加权的结果引起调制信号频谱的失真。 另外，NBFM的一个边带和AM反相。 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * NBFM和AM信号频谱的比较举例 以单音调制为例。设调制信号 则NBFM信号为 AM信号为 按照上两式画出的频谱图和矢量图如下： 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 频谱图 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 矢量图 (a) AM (b) NBFM 在AM中，两个边频的合成矢量与载波同相，所以只有幅度的变化，无相位的变化；而在NBFM中，由于下边频为负，两个边频的合成矢量与载波则是正交相加，所以NBFM不仅有相位的变化，幅度也有很小的变化。这正是两者的本质区别 。 由于NBFM信号最大频率偏移较小，占据的带宽较窄，其抗干扰性能比AM系统要好得多，因此得到广泛应用。 5.3 非线性调制(角度调制)的原理 * 1、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 ，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率和通带宽度为多大？ （2）解调器输入端、输出端的信噪比分别为多少？ （3）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。 作 业 * * 5.1 幅度调制(线性调制)的原理 线性调制（滤波法）的一般模型 h(t) 只要适当选择滤波器的特性H(w)，即可得到各种幅度调制信号。 * 5.1 幅度调制(线性调制)的原理 其中： 线性调制（相移法）的一般模型 适用于所有线性调制！ * 相干解调与包络检波 相干解调（也叫同步检波） 相干解调器的一般模型 ： 相干解调器原理：接收端必须提供与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。 5.1 幅度调制(线性调制)的原理 适用于所有线性调制信号的解调！ * 相干解调器性能分析 已调信号的一般表达式为 与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得 经低通滤波器后，得到 因为sI(t)是m(t)通过一个全通滤波器HI (?) 后的结果，故上式中的sd(t)就是解调输出，即 5.1 幅度调制(线性调制)的原理 * 包络检波 适用条件：AM信号，且要求|m(t)|max ? A0 ， 包络检波器结构： 通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。例如， 检波器的输出为 隔去直流后即可得到原信号m(t)。 5.1 幅度调制(线性调制)的原理 * 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 解调器输出信噪比定义 输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。显然，输出信噪比越大越好。 制度增益定义： 用G便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能。G 也反映了这种调制制度的优劣。 式中