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机械工业出版社 2004年1月 第四章 模拟调制系统 第四章的主要内容 1、引言 2、幅度调制的原理及抗噪声性能 3、非线性调制（角度调制）的原理 4、各种模拟调制系统的比较 5、频分复用 4.1 引言 1、调制的目的 2、什么是调制 3、有哪些调制 4、模拟调制有哪些方法 调制的目的 原始电信号频率较低，不适合直接在信道中传输。 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。 什么是调制 载波调制 － 用调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。 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。 已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。 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。 调制的分类 载波的分类： 正弦型信号 脉冲串或者一组数字信号作为载波 调制方式分类 模拟调制：调制信号的取值是连续的 数字调制 ：调制信号的取值是离散的 模拟调制的分类 幅度调制(AM)： 双边带 调幅 单边带 残留边带 角度调制： 频率调制(FM) 相位调制(PM) 4.2 幅度调制的原理 幅度调制的原理框图 幅度调制的数学模型 已调信号的频谱 调制前后波形变化 双边带调制（DSB） 幅度调制（AM） 单边带调制（SSB） 幅度调制原理框图 幅度调制的数学模型 正弦型载波为 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 设调制信号m(t)的频谱为M(?)，则已调信号的频谱为 已调信号的频谱 调制前后波形变化 双边带调制（DSB） 输入的基带信号无直流分量，并且h(t)是理想带通滤波器 频谱：无载频分量 调幅（AM） 输入基带信号含有直流分量并且h(t)是理想带通滤波器 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 调制器模型 波形图 由波形可以看出，当满足条件： |m(t)| ? 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 采用其他的解调方法，如同步检波。 频谱图 AM和DSB信号的带宽 AM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： 单边带调制（SSB） 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。 单边带调制（SSB）原理 滤波法的原理方框图 － 用边带滤波器，滤除不要的边带: 图中，H(?)为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性： 则可滤除下边带。 若具有如下理想低通特性： 则可滤除上边带。 SSB信号的频谱 上边带频谱图: SSB信号的带宽 残留边带（VSB）调制 VSB信号的带宽 调制方法：用滤波法实现残留边带调制的原理框图与滤波法SBB调制器相同。 不过，这时图中滤波器的特性应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。 总结 了解调制目的，什么是调制，哪些调制，模拟调制有哪些方法 掌握各种幅度调制的原理框图，数学模型，已调信号的频谱以及调制前后波形变化 * * h(t) C(t) 载波 调制信号（基带信号） 已调信号 若调制信号m(t)的频谱为M(?) 由以上表示式可见，在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。 载频分量 载频分量 上边带 上边带 下边带 下边带 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。 滤波法的技术难点滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性 原理：残留边带调制是介于SSB与DSB之间的一种折中方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现中的困难。在这种调制方式中，不像SSB那样完全抑制DSB信号的一个边带，而是逐渐切割，使其残留—小部分，