射频通信电路(03).ppt

XianJiaotongUniversityXianJiaotongUniversityXianJiaotongUniversityXianJiaotongUniversity*XianJiaotongUniversity*第三章

调制与解调第三章内容目录*XianJiaotongUniversity*什么是调制和解调1模拟调制幅度调制与解调、模拟调频与解调2数字调制的基本概念二元信号和多元信号、基函数、信号星座图相关检测器、相干与非相干解调3二元数字调制BPSKBFSK4正交幅度调制QPSK调制、0QPSK与π/4QPSK调制、MSK调制5调制方式的功率有效性常包络和变包络调制、频谱再生63.1什么是调制和解调*XianJiaotongUniversity*解调：03把通带信号转换成基带信号的过程。与调制过程相反，也称为检测。调制：02把基带信号转换成通带信号的过程。该过程使载波的某个参数随基带信号而变化。两个概念01基带信号：信号的频谱集中在零频附近，是原始信号，也称调制信号。通带信号：信号的频谱集中在载频附近。3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*用连续基带信号使载波的某个参数（幅度、频率、相位）连续变化的调制方式。幅度调制——被控制的参数是载波的幅度信息频率调制——被控制的参数是载波的频率信息相位调制——被控制的参数是载波的相位信息频率与相位调制统称为角度调制。模拟调制模拟调制的方式3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*幅度调制与解调使高频正弦信号（载波）的幅度随低频信号（调制信号）的变化而变化称为幅度调制，所得到的已调波称为调幅波。从频谱上来看，普通调幅波的谱是把调制信号的谱搬移到载波附近来得到的。更一般的定义调幅信号，凡是把调制信号频谱线性搬移所得到的信号都是调幅信号。有多种不同的调幅信号形式：普通调幅波：AM信号双边带调幅波：DSB信号单边带调幅波：SSB信号残留边带调幅波：VSB信号3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*普通调幅波AM数学表达式：载波调制信号已调波幅度已调波瞬时值调幅度0103023.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*AM的波形与频谱从AM信号的频谱可以看出，其信号带宽为2W。信号功率为其中载波功率占了很大比重。从传递信息的角度来看，效率不高。3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*当调幅度大于1时，出现过调制现象：3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*双边带调制DSB01数学表达式：02载波调制信号已调波调幅度033.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*01DSB信号（多音频调制）的波形和频谱如图：从图中可以看出，已调波的信号带宽为2Wmax。单音频调制下的已调波信号功率为：02其中没有载波分量的功率，可见效率有所提高。但是频谱的上下两个边频部分是对称的，带宽和功率资源还没有充分利用。数学表达式：3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*2载波3调制信号1单边带调制SSB5调幅度4已调波3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*单音调制的SSB信号波形为一等幅正弦波。SSB信号的频谱为调制信号谱（带宽为Wmax）搬移到载波旁边的形式。上下两个边频频谱关于载波对称。信号带宽为Wmax。单音调制的SSB信号的功率为：和DSB信号比较，带宽已充分利用，功率利用率也得到了进一步提高。123.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*调幅信号的产生01SSB信号可以用滤波法或移相法来产生。02滤波法：03优点：电路相对简单缺点：滤波器要求（带外衰减大，过渡带窄）太高，实现难度大。043.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*移相法：优点：不需要很好的滤波器缺点：宽带的90o移相器也不好做。3.2模拟调制*XianJiaotongUniversity*从调幅波中恢复出低频调制信号，也成为检波。已调波与一个与其载波同频同相的参考信号相乘，完成频谱从高频到低频的线性搬移过程，通过滤波器取出所需的信号。包络检波器是其输出的电压直接反映输入高