模拟调制系统详解.pptx

1;一、调制与解调 1.调制：用信号m(t)去控制载波s(t)的某一个(或几个)参数， 调制(基带)信号 高频振荡波(正弦、脉冲) 使之按m(t) 的规律而变化 已调波(频带)信号 2.解调：将已调波上所携带的信号取下来，恢复原基带信号;3.调制的目的: 提高频率以便发射 提高系统的性能 有效利用频带 4.调制的实质:频谱搬移（基带—频带） ;;二、调制的分类：P4 载波 调制信号 1.正弦波调制：正弦波 （连续波） 2.脉冲调制: 脉冲 ;三、模拟调制（线性、非线性调制） 载波 已调信号可以表示为： ;一、标准调幅（AM）系统 （一）AM调制 1.定义:用信号m(t)去控制载波s(t)的振幅，使已调波的包络 按照m(t)的规律线性变化。 ;2. AM信号表达式 ;;3. AM产生的数学模型 ：; 【例1】 设调制信号m(t)=Amcos(ωmt+θm)， 载波 s(t)=A0cos(ω0t+θ0) 求(1)AM信号的表达式; (2)画出AM波形、频谱并计算其带宽。; (2) 波形和频谱;频谱;频谱; 【例2】 已知调制信号m(t)=8cos2π× 104t， 载波 s(t)= 20cos2π× 1.1 × 106t 求(1)载波和调制信号的振幅、频率、调幅指数; (2) AM信号的表达式; (3)画出AM波形、频谱并计算其带宽。; 【例3】 已知调制信号为方波 m(t)=4/π[sinΩt+1/3(sin3Ωt)+1/5(sin5Ωt)+…… ] 载波 s(t)=A0cos(ω0t) 求(1)AM信号的表达式; (2)画出AM波形、频谱并计算其带宽。; 实验(时域) ;4.一般情况AM的波形和频谱图形： ;结论： 时域：已调波包络与调制信号成线性关系，频率为载频 频域：调制过程使基带信号的频谱搬移到?ω0处，频谱 中含有载频和上、下两个边带，已调波带宽为原基带信 号带宽的两倍，即WAM=2ω m AM调制是属于线性调制 ; 实验(频域) ;解调：将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出 原始信号。 解调方式：相干解调 非相干解调 1.相干调解：在收端有一本地载波,与发送载波保持同频同相，可不失真地恢复原信号 数学模型：;（1）解析分析 sAM(t)=[A0+m(t)]cos(ω0t+θ0)----同频 乘法器输出： p(t)=sAM(t) cos(ω0t+φ) =[A0+m(t)]cos(ω0t+θ0) cos(ω0t+φ) =1/2[A0+m(t)][cos(2ω0t+θ0 + φ) +cos(θ0 -φ) ] 通过LPF后 ：fd(t)= 1/2[A0+m(t)]cos(θ0 -φ) 当θ0＝φ 即同频同相时 fd(t)= 1/2[A0+m(t)] ∝ m(t) 若θ0 ?φ，信号失真。 ;（2）图解分析 ; 2.非相干解调 在接收端解调信号时不需要本地载波，利用已调信号中的包络信息来恢复原始信号。 AM信号非相干解调方法通常采用包络检波法。 ;; 实验(解调) ;二、抑制载波双边带(DSB)调幅系统 标准调幅(AM)的缺点： 在标准调幅中含有载波分量，但载波分量并不携带有用消息，却耗散大量的功率。 改进： 将不携带消息的载波分量抑制掉，仅传输携带消息的两个边带。这就是抑制载波双边带调幅(DSB)。 ;的时域表达式 ：;2.数学模型：;3.波形及频谱;(二)解调：相干解调 模型（同AM） 乘法器输出： 通过LPF后 ： ;三、单边带调制(SSB) DSB信号的缺点： 传输带宽需要两倍基带信号带宽，所以它的信道利用率不高。 ;1.表达式;2.频谱(不要求波形) ;信号的产生 （1）滤波法; 设单音调制信号m(t)=Amcosωmt,载波 s(t)=cosω0t， 则两者相乘后得到的DSB信号为： ;上、下边带的表达式合并可写成： ;四、残留边带(VSB) 调幅系统---