《模拟带通传输系统》课件.ppt

模拟带通传输系统本课程将带您深入了解模拟带通传输系统的原理和应用。通过学习，您将掌握带通信号的特性，调制解调技术，以及噪声对系统的影响等重要知识，并了解其在广播、电视、移动通信等领域的应用。

课程学习目标理解带通信号的定义、频谱特性和基本特征。掌握常见调制方式：AM、DSB、SSB、FM、PM。分析噪声对带通系统的影响，了解抗噪声性能。探讨带通系统在广播、电视、移动通信等领域的应用。

基本概念回顾：信号与系统信号：传递信息的物理量，例如声音、图像、电信号。系统：对信号进行处理的装置，例如放大器、滤波器。时域：信号随时间的变化规律，例如波形图。频域：信号频率成分的分布，例如频谱图。

带通信号的定义带通信号是指其频谱集中在一个有限频带内的信号。通常，带通信号的频率范围在载波频率的附近，带宽较窄，例如AM广播信号。

带通信号的频谱特性带通信号的频谱特性可以用频谱图来描述。典型的带通信号频谱图呈对称形状，在中心频率附近有较高的功率密度，而其他频率的功率密度很低。

带通系统的基本特征选择性：只允许特定频率范围的信号通过，抑制其他频率的信号。放大功能：增强信号的功率，提高信号强度。抗噪声性能：抑制噪声信号，提高信号质量。

载波通信的基本原理载波通信是指利用高频载波信号来承载低频信息信号的通信方式。载波信号本身不包含信息，但可以被调制，使其包含信息信号。例如，无线电广播和电视广播。

调制的概念和必要性调制是指改变载波信号的某些参数（例如幅度、频率、相位），使之包含信息信号。调制是载波通信的关键技术，它能够将信息信号转换为适合于无线传输的信号形式。

调制的基本类型幅度调制(AM)改变载波信号的幅度。频率调制(FM)改变载波信号的频率。相位调制(PM)改变载波信号的相位。

幅度调制的原理幅度调制(AM)是通过改变载波信号的幅度来承载信息信号的一种调制方式。在AM中，信息信号的幅度决定了载波信号的幅度变化。

AM调制的时域表达式AM调制信号的时域表达式为：s(t)=[A+m(t)]cos(ωct)，其中A是载波信号的幅度，m(t)是信息信号，ωc是载波信号的角频率。

AM调制的频域分析AM调制信号的频谱包含载波信号的频率和信息信号的频率。由于AM信号是载波信号和信息信号的乘积，所以其频谱是两者的卷积。

AM调制的功率分析AM调制信号的功率包含载波信号功率和信息信号功率。载波信号功率占总功率的绝大部分，信息信号功率只占很小一部分。

AM信号的带宽计算AM信号的带宽为：BW=2fm，其中fm是信息信号的最高频率。AM信号的带宽与信息信号的频率范围相同。

DSB调制原理DSB(DoubleSideband)调制是一种将信息信号的双边频谱直接搬移到载波频率上的调制方式。DSB的频谱包含两部分：上边带和下边带。

DSB与AM的区别DSB信号包含上边带和下边带，而AM信号只包含上边带。DSB的功率效率更高，但需要更复杂的解调器。

DSB调制器的实现方式DSB调制器可以使用乘法器来实现，它将信息信号与载波信号相乘，得到DSB调制信号。

DSB解调原理DSB解调需要使用相干解调技术，即使用与载波信号完全相同的参考信号，与接收到的DSB信号相乘，恢复原始信息信号。

相干解调技术相干解调需要使用一个与载波信号同频率、同相位的参考信号。该参考信号可以从接收信号中提取，也可以通过专门的载波同步电路产生。

载波同步问题载波同步是指接收端获得与发射端载波信号完全相同的参考信号。载波同步是相干解调的关键问题，需要使用专门的载波同步电路来实现。

SSB调制的产生SSB(SingleSideband)调制是一种只保留信息信号的单边频谱的调制方式。它可以节省带宽，提高功率效率。

SSB信号的频谱特性SSB信号的频谱只包含信息信号的单边频谱，即上边带或下边带。与DSB相比，SSB信号的带宽减半。

SSB的功率效率分析SSB信号的功率效率比DSB信号高得多，因为SSB信号只包含信息信号的单边频谱，而DSB信号包含双边频谱。

滤波器法SSB产生滤波器法SSB产生使用滤波器将DSB信号中不需要的边带滤除，从而得到SSB信号。

相移法SSB产生相移法SSB产生使用相移器将DSB信号的两个边带进行相移，然后通过加法器得到SSB信号。

VSB调制原理VSB(VestigialSideband)调制是一种保留一部分边带的调制方式，它兼顾了AM和SSB的优点。

VSB应用场景VSB通常用于电视广播和数据传输系统，它能够在保留较好音质和图像质量的同时，节省带宽。

频率调制的基本概念频率调制(FM)是通过改变载波信号的频率来承载信息信号的一种调制方式。