通信原理新讲稿第5章--模拟调制系统.ppt

5.1幅度调制（线性调制）的原理 基本术语： 调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 调制信号 － 指来自信源的基带信号 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。 载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。 已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。 5.1幅度调制（线性调制）的原理 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。 5.1幅度调制（线性调制）的原理 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 一般原理 载波： 幅度调制信号： 频谱： 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.1调幅（AM）： 时域表示式： 频谱： 调制器模型： 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 频谱图： 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： 式中 Pc = A02/2 － 载波功率， － 边带功率。 5.1幅度调制（线性调制）的原理 调制效率：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： 当m(t) = Am cos ?mt时， 当|m(t)|max = A0时 ?max ＝ 1/3 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.2 双边带调制（DSB） 时域表示式： 频谱：无载频分量 曲线： 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.3 单边带调制（SSB） 原理：仅传输一个边带,省功率，省频带。 滤波法 上单边带 下单边带 5.1幅度调制（线性调制）的原理 频谱图: 技术难点：滤波器实现 措施：多级调制（限制调制信号无直流分量） 5.1幅度调制（线性调制）的原理 相移法 SSB信号的时域表示式： 单频调制信号为 DSB信号的时域表示式为 若保留上边带，则有 5.1幅度调制（线性调制）的原理 若保留下边带，则有 合并： 5.1幅度调制（线性调制）的原理 上式中Am sin?mt可以看作是Am cos?mt 相移?/2的结果。把这一相移过程称为希尔伯特变换，记为“ ^ ”，则有 推广到一般情况 5.1幅度调制（线性调制）的原理 希尔伯特滤波器传递函数 移相法SSB调制器方框图 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.4 残留边带（VSB）调制 原理如图： 5.1幅度调制（线性调制）的原理 调制方法：滤波法、相移法 对残留边带滤波器特性的要求 VSB解调器 5.1幅度调制（线性调制）的原理 图中 代入 得到 5.1幅度调制（线性调制）的原理 低通滤波器的输出频谱为 为了信号m(t) 无失真必须满足： 结论：H(?)在?c处必须具有互补对称（奇对称）特性。如下图， 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.5 线性调制的一般模型 滤波法模型 时域表示式为： 频域表示式为： 5.1幅度调制（线性调制）的原理 移相法模型 式中 5.1幅度调制（线性调制）的原理 5.1.6 相干解调与包络检波 相干解调 原理 5.1幅度调制（线性调制）的原理 包络检波 适用条件：AM信号，且|m(t)|max ? A0 ， 结构： 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 5.2.1 分析模型 噪声分析： 噪声功率： 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 设白噪声单边功率谱密度为n0，带通滤波器是高度为1，带宽为B的理想矩形函数，则解调器输入噪声功率为 。 输出信噪比 输入信噪比 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 制度增益 5.2.2 DSB调制系统的性能 输入信号为 乘积 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 经低通滤波器后，输出信号： 功率： 输入窄带噪声 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 信号功率计算 输入信号平均功率为 信噪比计算 输入信噪比 输出信噪比 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 制度增益 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 SSB调制系统的性能 噪声功率 SSB信号 解调器输出 输出信号功率 输出信噪比 5.2 线性调制系统的抗噪声性能 输入信号功率 输入信噪比 制度增益 5.2 线性