模拟线性调制教材.ppt

第3章 模拟线性调制 调制的研究对象 问题： 为什么要对信号进行调制？ 什么是调制？ 调制的目的 将基带信号变换为便于传输的形式。 ——变换为某种形式使信道容量达到最大 而且传输更可靠和有效。 提高性能，特别是提高抗噪声性能。 实现信道的多路复用，有效的利用频带。 调制的概念 调制：一种对信号进行变换的过程，把信号频 谱搬移到适合信道的频率范围进行传输 调制分类 调制信号： 载波信号： 已调信号 主要内容：原理，频域分析和性能分析 内容 模拟线性调制 1. 双边带调幅 ，包括AM和DSB-SC 2. 单边带调制(SSB) 3. 残留边带调制(VSB) 线性调制和解调的一般模型 3.1.1 常规调幅 (AM：Amplitude Modulation） 时域表达式 调制 常规调幅解调 解调---包络检波 无失真恢复条件 过调幅 A0与f(t)间的关系 是常规调幅信号的重要特征 ——调幅指数?AM：|f(t)|max/ A0 满足： A0|f(t)|max ，?AM 1 已调信号的包络与f(t)成正比 ——正常调幅 A0=|f(t)|max ，?AM =1 ——满调幅 A0|f(t)|max ，?AM 1 已调信号的包络与f(t)不成正比 ——过调幅 调幅指数（调制度） 调制信号 调幅信号 调幅指数 确知信号调幅的频域分析 傅立叶变换 频域表达式 随机信号调幅的频域分析 分析方法： 功率谱密度函数 B = 2W——2倍f(t)的带宽——频带利用率低 常规调幅信号的功率分配 功率组成 调制效率： 最大：1/3 常规调幅小结 优点：结构简单，实现容易，适用于 广播通信。 缺点： 功率效率非常低，最大为1/3 频谱效率也不高，为信号最高频率的2倍。 3.1.2抑制载波的双边带调幅 信号表达式 调制： 解调---相干解调 3.1.2 DSB-SC：（Double Side Band-Suppressed Carrier）的频域分析 频域分析 确知信号： 频谱： B = 2W——2倍f(t)的带宽——频带利用率低 调制效率： 3.2 单边带调制（SSB：Single Side Band） 原理： 频域表示 表示式： 滤波器： 注意 要求双边带信号的上下边带间有一定的频率间隔ΔB 滤波器的过渡带Δf ≤ΔB上下边带之间的频率间隔 滤波器的制作难易程度和过渡带与工作频率之间的相对值有关 定义： 单边带滤波器归一化值：α =Δf / fc —— 反映滤波器衰减特性的陡峭程度， 要求不低于10 -3 多级调制（多级滤波） 例3-3 用单边带方式传输模拟电话信号。设载频为12MHz，电话信号的频带为300～3400Hz，滤波器归一化值为10－3。试设计滤波器方案。 3.2.2 用相移法形成单边带信号 单频调制 希尔伯特变换 解析信号： 频域表示： 频域因果，时域解析 时域表示式 希尔伯特滤波器 希尔伯特变换 希尔伯特反变换 希尔伯特滤波器---宽带相移网络 一般情况下的时域表达式 频域表达式：SSSB (ω) = SDSB (ω) HSSB (ω) 时域关系： 滤波器： 时域表达式：SLSB (t) = SDSB (t) * hLSB (t) = [ f(t)Cosωct ] * [ Sinωct/(πt) ] 单边带信号的相移法产生 相移法产生 问题： 载波准确相移－90° 所有频率成分相移－90° 3.2.3 单边带信号的解调 相干解调 要求：接收机解调时所使用的载波与发送端调制 时的载波同频同相——同步 3.3 残留边带调制（VSB：Vestigial Side Band ） 残留边带信号的产生： 频域表示： SVSB (ω) = SDSB (ω) HVSB (ω) 3.3.2 残留边带信