石河子大学信息科学与技术学院信号与系统课件第五章 傅里叶变换应用于通信系统――滤波、调制与抽样.ppt

* 功率谱 功率密度函数 平均总功率 * 维纳—欣钦定理 一对傅立叶变换 * 因果系统的实部被已知的虚部唯一地确定。 * 因果系统的频谱模和相角的关系 §5.7调制与解调 调制的功能和目的： 减小天线尺寸 各电台间信号不重叠 实现信道的复用 进行频率变换，以利于信号的发送和信道中的传输 * * 信号与系统频域分析的应用 -调制与解调 双边带调幅(DSB) 同步解调 单边带调幅(SSB) 频分复用 时分复用 码分复用 * 调制： 相乘 * 解调： 相乘 低通 * * 常规幅度调制（Amplitudue Modulation） 优点是简化接受机的结构：只需用包络检波即可（二极管、电阻、电容组成） 发送端的发射信号中加入一定强度的载波信号 ，即合成发射信号为: 如果A足够大，对于全部的t，A+g(t)0,已调制信号的包络就是A+g(t)。可以恢复出g(t). 技术简单，价格低，常用于民用通讯设备 AM 调制 * DSB调制 * * 由冲激抽样信号恢复原连续信号的时域分析 §5.9从抽样信号恢复连续时间信号 连续时间信号 ： 时域卷积定理： * Ts fs(t) t Ts h(t) Ts f(t) 卷积 Fs(w) wm ws 1 wc H(w) 相乘 F(w) wm 频闪特性 * 假设在一个黑暗的房间里放有一个刻有标志线的转盘和一个闪光灯，转盘以每秒1圈的速度顺时针均匀旋转，而闪光灯分别按(1/4)s、(2/4)s、(3/4)s、1s、(5/4)s的间隔周期地闪烁。然后，我们通过人眼观察转盘上的标志线位置来判断转盘的旋转方向，并和实际的旋转方向进行比较。 * 显然，只有当闪光灯闪亮时我们才能看到转盘上的标志线。由于闪光灯每隔一定时间才周期闪亮一次，而转盘在不停地匀速旋转，因此，每次闪亮时，我们我们所看到的标志线位置可能会有所不同。根据这些快速变化的标志线位置就可判断转盘的旋转方向。 * 从抽样的观点看，转盘上不停旋转的标志线相当于一个在位置上周期变化的连续信号；闪光灯的闪亮相当于抽样，闪亮间隔相当于抽样周期；所得到的抽样结果是所看到的标志线位置；而人眼看到的旋转方向则是从抽样信号中恢复出来的原信号。因此，上述实验过程实际上是从抽样信号中恢复原信号的过程。 * 1、 满足抽样定理 0 1/4 2/4 3/4 4/4 观察到顺时针旋转，与实际方向一致。 2、 抽样频率刚好等于信号频率的2倍 观察到转盘旋转，但不能确定方向。 0 2/4 4/4 6/4 8/4 * 3、 不满足抽样定理 0 3/4 6/4 9/4 12/4 观察到转盘逆时针旋转，与实际方向相反。 4、 不满足抽样定理 观察到转盘没有旋转，（相当于所有的抽样值相同，这等同于对一个支流信号进行抽样 ）。 0 1 2 3 4 * 5、 不满足抽样定理 观察到转盘顺时针旋转，与实际方向一致，不过所看到的旋转速度变慢了。这一结果直观的说明了在欠抽样的条件下，频域混叠将把一个高频率的信号混叠成一个低频率的信号。 0 5/4 10/4 15/4 20/4 * 5.11 频分复用与时分复用 *多路复用：在同一个传输信道内，同时传输多路不同信号的概念和方法。 频分复用(FDM) 时分复用（TDM) 正交多路复用(QDM) 码分复用（CDM) 波分复用(WDM) * 理想信道 y y HL HL HL 调制 复用 解复用 同步解调 利用正弦幅度调制的频分多路复用和解复用的原理图 * 理论依据：抽样定理。抽样空闲时间可以传输其他多路信号。在接收端，抽样值由适当的同步检测器分离。下面是两路信号一个信道的时分复用波形。 * 时分复用与频分复用比较： （1）频分复用的每一信号占用不同的频率区间，相同的时间区间；时分复用的每一信号占用不同的时间区间，相同的频率区间；频分