通信原理讲模拟调制系统电.pptVIP

第五章 模拟调制系统 5.0 一些基本概念 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 5.3 非线性调制（角度调制）原理 5.4 调频系统的抗噪声性能 5.5 各种模拟调制系统的比较 5.6 频分复用和调频立体声 5.7 小结 5.0 一些基本概念 调制 —把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 广义调制 —分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。 狭义调制 —仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。 调制信号 —指来自信源的基带信号，可以是模拟的或数字的。 载波调制 —用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的一个或某几个参数按照调制信号的规律变化。 载波 —未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。 已调信号 —载波受调制后称为已调信号。 5.0 一些基本概念 调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 调制方式 模拟调制 数字调制 常见的模拟调制 幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 设：正弦型载波为：c(t)=Acos(?ct+?0) 式中：A —载波幅度； ?c —载波角频率； ?0 —载波初始相位（以后假定?0=0）。 则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成 m(t) —基带调制信号。 幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 一、调幅（AM） 二、双边带调制（DSB） 三、单边带调制（SSB） 四、残留边带调制（VSB） 五、线性调制的一般模型 六、相干解调 七、包络检波 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 调制器模型： 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 标准调幅—常规双边带调幅 时域表示式：sAM(t)=[A0+m(t)]cos(?ct)= A0cos(?ct)+m(t)cos(?ct) 式中：m(t) —调制信号，均值为0； A0 —常数，表示叠加的直流分量。 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为： 若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 波形图： 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 由波形可以看出： 当满足条件：|m(t)|max?A0时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。 否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是，可以采用其它的解调方法，如同步检波。 第五章 模拟调制系统 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 由频谱可以看出，AM信号的频谱由：载频分量、上边带、下边带三部分组成。 上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 AM信号的特性： 带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽 fH 的两倍： 功率：设 m(t) 为确知信号 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 AM信号的特性： 调制效率：AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关，载波分量并不携带信息。有用功率（用于传输有用信息的边带功率）占信号总功率的比例称为调制效率： 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 AM信号的特性： 调制效率： 当 m(t)=Amcos?mt 时， ，代入上式，得到： 当|m(t)|max=A0 时（100％调制），调制效率最高，这时：?max=1/3 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 时域表示式：无直流分量A0： 频谱：无载频分量： 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 调制效率：100％ 优点：节省了载波功率 缺点：不能用包络检波，需用相干检波，较复杂。 5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 原理： 双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M(?)的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。 产生SSB信号的方法有两种：滤波法和相移法。 5.1 幅度调制 (线性调制)