樊昌信通信原理第5章 模拟调制(7版)..ppt

模拟调制系统 调制简介—定义 目的 分类 线性调制（幅度调制）原理 线性调制系统的抗噪声性能 非线性调制（角度调制）原理 各种模拟调制系统的性能比较 频分复用（FDM） 一般模型 AM信号功率： 滤波法 4 FM的特点 优势 应用 应用：要求高质量或信道噪声大的场合，例如：调频广播，电视伴音、卫星通信、移动通信、微波通信和蜂窝电话等系统中。 包络恒定； 频偏随调制信号m(t)作线性变化； 相偏随消息信号m(t)的积分作线性变化； 带宽与m(t)的带宽和mf 有关，比AM带宽大(mf+1) 倍。 优势：抗噪声能力强； 代价：占用较大的信道带宽，因而频谱利用率较低。 §5.3.4 调频信号的产生与解调 1 调频信号的产生 1)直接法 原理：调制电压控制振荡器的频率： 优点：电路简单、可获得较大的频偏； 缺点：频率稳定度不高，可采用PLL调频器进行改进。 2)间接法 原理：积分 ? 调相(NBFM) ? n次倍频 ? WBFM 优点：频率稳定度好； 缺点：需要多次倍频和混频，因此电路较复杂。 2 调频信号的解调 1)非相干解调 2)相干解调 适用：NBFM和WBFM 思路：完成频率~电压的转换，即： ——鉴频器 ? 一种振幅鉴频器 仅适用NBFM 微分器：把幅度恒定的调频波 ? 调幅调频波 ： 包络检波器：检出包络并滤去直流， 原理： 幅/频都随 m(t)变化 经LPF即得解调输出： VSB信号的特点 仅比SSB所需带宽有很小的增加，却换来了电路的简单。 应用：商业电视广播中的电视信号传输等。 §5.1.5 线性调制（幅度调制）的一般模型 相移法 在接收端，如何从已调信号中恢复出 调制信号m(t)呢？ Q?A ——解调的任务! §5.1.6 相干解调 与 包络检波 相干解调 适用：AM、DSB、SSB、VSB 特点：无门限效应 要求：载波同步 包络检波 适用：AM 信号 优势：简单、无需载波同步 要求：|m(t)|max ? A0 插入载波包络检波法 适用： DSB、SSB或VSB等抑制载波的已调信号 原理：将这些信号插入恢复载波，使之成为或近似 为AM信号，然后用包络检波器恢复出m(t) 要求：Ad 很大，载波同步 方法：发端/收端插入载波 分析模型 §5.2 线性调制系统的抗噪声性能 高斯白噪声 已调信号 B 和 f0 取决于已调信号的频谱 DSB信号：B=2fH f0=fc SSB信号：B= fH f0=fc±fH /2 BPF §5.2.1 模型与指标 窄带高斯噪声 输出噪声 输出信号 高斯白噪声 已调信号 BPF 解调器 相干解调 包络检波 分析模型 解调器 性能指标 制度增益： 输出信噪比： BPF §5.2.2 DSB-相干解调系统的抗噪声性能 相干解调器 Si So No Ni DSB B=2fH 相干解调将 ni(t) 中的正交分量抑制掉， 从而使信噪比改善1倍。 原因 正交分量 §5.2.2 DSB -相干解调系统的抗噪声性能 相干解调器 Si So No Ni §5.2.3 SSB B=2fH B=fH SSB DSB 相干解调抑制正交分量（无论信号还是噪声） 原因 正交分量 能否说：DSB系统的抗噪声性能 优于 SSB 系统呢？ 在相同的Si，n0， fH条件下： B=2fH B=fH ∴ DSB和SSB的抗噪声性能相同。 Q?A 合成包络 §5.2.4 AM –包络检波系统的抗噪声性能 （1）大信噪比时 隔掉 检波输出： 讨论： 由于|m(t)|max ? A0 ，所以GAM 1，即 100%调制，且 m(t) 为单频正弦时： 相干解调的GAM 如同上式，但不受信噪比条件的限制。 小信噪比时，信号被扰乱成噪声，导致输出 信噪比急剧恶化——门限效应。 （2）小信噪比时 可见： 原因：包络检波器 的非线性解调作用。 大信噪比时： 小信噪比时：门限效应 AM-包络检波系统的抗噪声性能： 归纳 BPF 解调器 相干解调 包络检波 B=2fH f0=fc B= fH f0=fc±fH /2 线性调制系统的抗噪声性能： DSB SSB VSB AM 抑制正交分量 相干解调 小结 §5.3 非线性调制（角度调制）原理 概述 角度调制：FM和P