考研西北工业大学“825通信原理”强化精讲模拟调制系统(一).pptVIP

专业课强化精讲课程第 4 讲; 调制的定义：是按原始电信号的变化规律去改变高频载波某些参量的过程。 调制的方式 ：模拟调制和数字调制 －－调制信号形式； 载波的选择： 正弦波和脉冲调制 －－高频载波形式。 调制的作用： 调制的分类（模拟）： AM 、 DSB-SC、 SSB 、 VSB 、FM和PM。;5.1 幅度调制的原理 ;模型：;5.1.2 常规双边带调幅（AM） 1. AM信号的表达式、频谱及带宽 条件（在一般模型的基础上） ： 滤波器为全通网络：H( )=K(=1); 调制信号：m(t)外加直流分量A0，且;;; 2.AM信号的功率分配及调制效率 已调信号功率为： 功率分配： 注：Pc－载波功率；Ps－边带功率； 基带信号功率。 调制效率： 显然，AM信号的调制效率总是小于1。;;3.AM信号的解调 调制的逆过程叫做解调。AM信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。;（2）包络检波法 原理：AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。;（3）讨论 ●包络检波法属于非相干解调法，其特点是：解调效率高，解调器输出近似为相干解调的2倍；解调电路简单，特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波信号，大大降低实现难度。 故几乎所有的调幅（AM）式接收机都采用包络检波法。 ●采用AM传输信息－－ 好处：解调电路简单，可采用包络检波法。 缺点：调制效率低，载波分量不携带信息，但却占据了大部分功率。 改进措施：如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）。 ;5.1.3 抑制载波的双边带调幅（DSB-SC） 1. DSB信号的表达式、频谱及带宽 ;;2. DSB信号的功率分配及调制效率 由于不再包含载波成分，因此，DSB信号的功率就等于边带功率，是调制信号功率的一半，即;3.DSB信号的解调 －－DSB信号只能采用相干解调。 乘法器输出为：;5.1.4 单边带调制（SSB） 考察：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。 1. SSB信号的产生 产生SSB信号的方法很多，最基本的：滤波法和相移法。（1）滤波法－－据一般模型而建;;（2）用相移法形成SSB信号－－据时域表达式而建 可以证明， ●SSB信号的时域表示式为： 式中：“－”对应上边带信号，“+”对应下边带信号； ;2. SSB信号带宽、功率和调制效率;乘法器输出为：;回顾/小结： AM调制： 可采用包检，结构简单，但调制效率低，最大33％； DSB调制：调制效率高，但信号占用频带宽； SSB调制：调制效率高，信号占用频带低，同于基带信号。;*;;;2. 残留边带信号的解调 －－只能采用相干解调。;VSB与SSB调制： VSB带宽：介于BDSB、BSSB之间，但趋于BSSB; 由于VSB基本性能接近SSB，而VSB调制中的边带滤波器比SSB中的边带滤波器容易实现，所以VSB调制在广播电视、通信等系统中得到广泛应用。 ;5.2 线性调制系统的抗操声性能 ;5.2.1 通信系统抗噪性能分析模型 ●由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响，因而调制系统的抗噪声性能可用解调器的抗噪声性能来衡量。●分析解调器抗噪性能的一般模型：;●窄带高斯噪声ni(t)功率－－Ni：;●输出信噪比 ●输入信噪比 ●信噪比增益(调制制度增益)作为不同调制方式下解调器抗噪性能的度量。它可以定义为：;5.2.2 线性调制相干解调的抗噪声性能;;（2）求NO－－输出噪声的功率;（3）求Si－－输入信号功率 解调器输入信号平均功率： ;2.SSB调制系统的性能 ;（3）求Si－－输入信号的功率;DSB解调器的调制制度增益是SSB的二倍。因此就说：双边带系统的抗噪性能优于单边带系统？ 比较前提：解调器的输入噪声功率谱密度n0/2相同； 输入信号的功率Si也相等。 具体分析如下：;3.VSB调制系统的性能 VSB调制系统抗噪性能的分析方法与上面类似－－相干解调。 但问题：采用的残留边带滤波器的频率特性形状可能不同，难以确定抗噪性能的一般计算公式。 不过，在残留边带滤波器滚降范围不大的情况下，可将VSB信号近似看成SSB信号，即 在这种情况下，VSB调制系统的抗噪性能与SSB系统相同。;解调器输入信号为： 输入噪声为： 注：包络检波属于非线性解调，信号与噪声无法分开处理。;2.输入信号功率Si、噪声功率N