调制的目的41常规双边带调幅（AM)411常规双边带调幅信号的时域.PDF

第4 章模拟调制系统 调制的目的 在通信系统中，为使各种信源产生的信息信号 适合在信道中传输，还需进行调制。调制的目的的 有以下三个: 1. 将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号 将 信号所具有的频谱 搬移到某频率 处,使之与信道可传输的频谱相适应。例如,人们发出 的语音信号的频率在几十Hz 到十几kHz 范围内,这种信号从工程角度看，不可能通过天线进行无线电传输, 这是因为天线的辐射效率取决于天线的几何尺寸与工作波长之比,一般要求天线长度应在发射信号波长十 分之一以上,因此语音信息信号必须通过调制, 也就是将具有频谱为 的 搬移到在工程上能实现 传播的信道频谱范围内。 2. 改善系统的抗噪声性能 通过调制,增强信息信号的抗噪声能力。例如,在某种情况下,频率调制(FM) 比幅度调制(AM)抗噪声的能 力强。在绪论中已指出,提高通信的可靠性必须以降低其有效性为代价，反之也是一样。这就是通常所说的 信噪比和带宽的互换,而这种互换,而这种互换是通过不同的调制方式来实现的。如当信道噪声比较严重时, 为了确保通信的可靠,可以选择某种合适的调制方式 (例如调频)来增加信号频带的宽度。这样，虽然传输信 息的速率相同而所需的频带却加宽,显然 信息传输的效率(有效性) 降低了,但抗干扰能力却增强了。 3. 实现信道的多路复用 信道的频率资源十分宝贵,在一个物理信道上，如一根电缆中或一个波束上,仅传输一个信息信号 则极大地浪费了这一物理信道上远比 的频率范围宽的其他频率范围。这时可以采用调制的方法将多个 信号的频谱按一定的规则排列在信道带宽的相应频段内,从而实现同一信道中多个信号互不干扰地同时传 输,这称为频分复用。此外, 还可对多个信号在不同时间顺序取样,然后依次送入同一信道,实现信道的时分复 用。当然，复用的方法和允许复用的路数(信号数)与调制方式及信道本身的特性有关。 由于模拟调制是其他调制的基础，本章主要讨论模拟调制系统的原理及抗噪声性能。 4.1 常规双边带调幅（AM) 如果载波信号是单频正弦波，调制器输出的已调信号的包络与输入调制信号为线性关系，则称这种调 制为常规调幅，或简称调幅(AM:amplitude modulation) 。这种调制方式在无线电广播系统中占有主要地位。 4.1 常规双边带调幅（AM) 4.1.1 常规双边带调幅信号的时域表达 在常规双边带调幅中，输出已调信号的包络与输入调制信号成正比，其时域表达式为 (4.1-1) 式中 为外加的直流分量; 为基带调制信号，通常认为其平均值为0 。 为载波的角频率， 为载波的初始相位，典型的波形图如图4-1-1 所示。 m(t) 0 t A0 m(t) M () 1 0 t cos t    c H 0 H 0 t