05西南大学-通信原理-第五章_模拟调制系统1.ppt

通信原理 主讲教师：高 渤 gaobo@swu.edu.cn 学习内容 学习目标 学习目标 学习目标 学习内容 ? 引 言 一、基本概念 1、调制：把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 1）广义调制：分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。 2）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。 2、调制信号：指来自信源的基带信号。 3、载波调制：用调制信号去控制载波的参数的过程。 4、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。 5、已调信号：载波受调制后称为已调信号。 6、解调（检波）：调制的逆过程，其作用是将已调信号中的 调制信号恢复出来。 三、调制方式 1、模拟调制 常见的模拟调制： 1）幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带调制。 2）角度调制：频率调制、相位调制。 2、数字调制 常见的数字调制：ASK、FSK、PSK、DPSK调制等。 ? 引 言——什么是线性调制？ 1、表示式： 设正弦载波为 2、频谱 设调制信号m（t）频谱为M（?），则已调信号的频谱为 一、调幅（AM） 1、AM调制器模型 波形图 3、频 谱 若m（t）为确知信号，则AM信号的频谱为 频谱图 4、AM信号的特性 5、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： 二、双边带调制（DSB） 1、DSB调制器模型 1）有上下两边带（频带利用率低）； 2）无载波分量； 3） 符号变化时，载波相位倒相； 4） 幅度由 控制； 5）若 带宽为B，则 带宽为2B。 三、单边带调制（SSB） 1、问题的提出： DSB信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可（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。 通常，产生SSB信号的方法有两种：滤波法和相移法。 若H（?）具有如下理想高通特性： SSB信号的频谱（取上边带） ＊ 滤波法技术难点：滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性。 例如：若经过滤波后的话音信号的最低频率为300Hz，则上下边带之间的频率间隔为600Hz，即允许过渡带为600Hz。 在600Hz过渡带和不太高的载频情况下，滤波器不难实现；但当载频较高时，采用一级调制直接滤波的方法已不可能实现单边带调制。 通常采用多级（一般采用两级）DSB调制及边带滤波的方法，即先在较低的载频上进行DSB调制，目的是增大过渡带的归一化值，以利于滤波器的制作。再在要求的载频上进行第二次调制。当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用了。 4、SSB信号的时域表达式 设单频调制信号为 将上两式合并： 式中，“－”表示上边带信号，“+”表示下边带信号。 把上式推广到一般情况，则得到 5、移相法SSB调制器方框图 6、SSB信号的解调 SSB信号的解调和DSB一样，不能采用简单的包络检波，因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调。 四、残留边带（VSB）调制 2、VSB调制模型 用滤波法实现，原理与滤波法SBB调制器相同。图中滤波器的特性按残留边带调制的要求来进行设计，而不再要求十分陡峭的截止特性，因而它比单边带滤波器容易制作。 4、VSB信号解调器模型（如何不失真地恢复原来的基带信号） 将 显然，为保证解调输出无失真地恢复调制信号m（t），上式中的传递函数必须满足： 5、残留边带滤波器特性的两种形式 五、线性调制的一般模型 1、滤波法模型：可归纳出滤波法线性调制的一般模型如下： 2、移相法模型 将 展开，可得到另一种形式的时域表示式，即 。 ? 移相法模型同样适用于所有线性调制 六、相干解调与包络检波 1、相干解调 1）相干解调器的一般模型 3）相干解调器性能分析 已调信号的一般表达式为 2、包络检波 1