模拟通信系统.pptx

2 模拟通信系统 角调制1、理解角调制的根本概念2、掌握NBFM(窄带调频)、WBFM〔宽带调 频〕的频谱分布、带宽及功率3、掌握FM的抗噪声性能〔G：信噪比增益〕4 、掌握模拟调制中几种调制方式的性能比 较5 、理解频分复用的概念课程目标 2.4 角调制的根本概念瞬时相角瞬时幅度一、调频信号与调相信号1、角度调制：常数载波角频率〔常数〕初始相位〔常数〕 2、频率调制(FM:Frequency Modulation)频偏常数〔表征调频器的灵敏度〕载波频率(常数)调制信号 最大角频率偏移最大频率偏移调频信号为：调频指数调制信号为单频余弦波，即调制信号频率调制信号角频率 AMFM各种调制时的时域波形图时域波形图f(t)f(t)f(t) 结论：1、FM信号是一个等幅波，它的幅度与调制信号无关；2、FM信号的频率与调制信号电压有比例关系 2.5 调频信号的带宽1、窄带调频和宽带调频的定义由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30 o时，就称为窄带调频〔NBFM:narrow band frequency modulation〕不满足窄带条件的调频称为宽带调频〔WBFM:Wide band frequency modulation〕 2、调频信号的带宽假设调制信号的频率为fm,那么FM的带宽为： BFM=(?f+1) fm ＝2(fm+?fmax〕〔卡森公式〕 (其中?f＝ ?fmax/ fm称为调频指数)讨论：当?f1〔即窄带调频时〕 BFM=2 fm ；当?f1〔即大指数宽带调频时〕 BFM=2 ?fmax ①窄带调频的频谱和带宽wmw0F(w)－wmwcw0wc －wmwc +wm-wc-wc －wm--wc +wmSAM(w)wc为高频载波， wm为调制信号最高频偏wcw0wc －wmwc +wm-wc-wc －wm--wc +wmSNBFM(w)与AM拥有相同的带宽〔2B〕 ②宽带调频的频谱和带宽? c+ ? m??c? c － ? m?FM=0.5? c+3 ? m?? c? c －3 ? m?FM=2? c? c+10 ? m? c-10 ? m?FM=8?FM增加，调频带宽增加fm不变，?fmax改变 ?? c+3 ? m1?? c? c －3 ? m1WFM=6? m1? c+6 ? m2?? c? c －6 ? m2WFM=10? m2? c+10 ? m3? c? c －10 ? m3WFM=18? m3?FM=2?FM=4?FM=8?fmax不变， fm改变②宽带调频的频谱和带宽有效带宽根本不变，边频间距变小 2.6 调频信号的功率分配FM信号的已调信号和未调制载波的幅度是相同的，所以总功率相同总功率与调制过程及调频指数无关，始终为A2/2(A为调制信号幅值)调制信号不提供功率，但可以控制功率的分布 2.7 调频的抗噪声性能分析调频信噪比增益:调频调幅输出信噪比的比值 调频的抗噪声性能分析讨论：1、宽带调频系统中，增加传输带宽可以改善输出信噪比2、宽带调频的抗噪声性能明显优于常规调幅，这一优越性是用增加传输频带宽度获得；3、调频系统中以带宽换取性能改善并不是无止境的，当输入信噪比降到一定程度会出现门限效应，输出信噪比急剧恶化 调制方式带宽G典型应用DSB2W2较少应用SSBW1短波无线电广播话音频分多路VSB略大于W1商用电视广播AM2W中短波无线电广播NBFM2W=0.3超短波小功率电台微波中继WBFM2(fm+?fmax调频立体声广播2(?f+1)w＝(fm+?fmax〕 总结 三、频分复用〔FDM:Frenquency_ Division Multiplexing〕复用：假设干路独立的信号在同一信道中传送。频分复用：按频率将信道的可用频带划分成假设干不交叠的频段，每路信号占用一个频段进行复用的方式 频分多路复用原理的频谱图fc1fc2fc3-fc1-fc2-fc3F(f)fCH1CH1CH1防卫间隔Bg已调信号带宽BSCH1相邻载波频率间隔ΔB 作业1 、调频信号为:S(t)=cos[WCt＋100coswmt],KFM=2,求调制信号f(t)、最大频偏?FMAX解：调频输出信号的表达式为：对照两式可知：