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1、1第四章模拟调制系统2●——主要内容引言§4.1标准调幅（AM）§4.2抑制载波双边带调幅（DSB）§4.3单边带调幅（SSB）§4.4残留边带调幅（VSB）§4.5调幅信号的相干解调§4.6调幅信号的非相干解调§4.7各种调幅信号相干解调的噪声性能§4.8AM系统包检波器的噪声性能§4.9各种调幅系统的比较§4.10小结3定义：用调制信号(基带信号)的变化规律去控制载波的某个参数，使这个参数按照信号的规律变化。调制过程对通信系统至关重要，主要目的主要有:提高频率以便辐射;实现信道复用；引言AM，FM，PMASK
2、，FSK，PSK，QAMPAM，PDM，PPMPCM/DPCM/ADPCM4连续波已调信号本章主要介绍连续波(CW)模拟调制系统，其中包括：调幅(线性)：调制信号(基带信号)频谱的线性搬移过程。AM,DSB,SSB,VSB调角(非线性)：调制信号频谱与已调信号频谱间无线性对应关系。FM、PM54.1标准幅度(AM)标准调幅1、波形及其频谱用信号f(t)去控制载波C(t)的振幅，使已调信号包络按照f(t)的规律线性变化的过程6讨论：1、频率成分包含载波和上下边带分量，若设调制信号f(t)的消息带宽为Wm,则调制后带
3、宽：BAM=2Wm2、不失真调幅的条件：第一,Wm等于f(t)中的最高频谱分量,必须满足ω0>>Wm;第二,
4、f(t)
5、max<＝A0以保证调制后载波相位不会改变,否则会出现过调制，包络失真3、调制指数:又叫调制度，βAM=
6、f(t)
7、max/A0，避免过调失真，βAM<=17例：单频调制AM82、调幅波的产生+xA0f(t)cos(ω0t+θ0)实际调幅器可用二极管、晶体管等任何非线性器件都可以充当乘法器作用,而其上加一定的直流偏置便可实现加法器功能AM数学模型93、AM的功率分布和效率2P57例：试用峰—峰值
8、为2Am且不含直流分量的方波对振幅为A0的载波进行标准调幅。试求已调波的功率和效率。10例：单频调制AM的效率在各种调制信号中，调制效率最高的是100%调制时的方波，为50％，标准调幅最大缺点，效率低114.2抑制载波双边带调制(DSB)1、波形及其频谱12f(t)改变符号的时刻,载波相位出现倒相点,包络不再与f(t)的形状相同，而按
9、f(t)
10、的规律变化,信息包含在振幅和相位两者之中.DSB和AM频谱的区别仅在于前者频谱中不含载波分量.带宽与AM一样2WM132、DSB产生DSB的实现:在标准调幅波中令A0=0
11、，实际常采用简单稳定,平衡性好，可很好抑制载波信号的平衡调制器.DSB解调:必须用相干解调.区别于AM,不可用包络检波器进行非相干解调，倒相点的存在使得已调波的包络不再与f(t)形状相同.144.3单边带调幅（SSB)单边带调幅(SSB)在AM或DSB中,ω0处出现了两个与F(ω)形状完全相同的频谱,但任何物理可实现信号其频谱都是ω的偶函数,因此不可能做到只传送其中一个频谱.以ω0为中心的频谱分成USB和LSB两部分后,我们可以只传送USB或LSB,它们均为ω的偶函数,且包含了F(ω)的全部信息.由频谱图可知
12、,SSB带宽比AM或DSB减小了一倍.提高了信道的利用率而不发送载波只发送一个边带,可以更节省功率1、单边带信号的频谱图152、滤波法形成单边带信号(从频域概念出发)滤波法的概念:在双边带调制后接上一个边带滤波器,让有用边带通过而抑制掉无用边带.滤波器可用带通,高通(产生USB)或低通滤波器(产生LSB).滤波法实现SSB的数学模型如图.θ(ω)f(t)φSSB(t)cos(ω0t)缺点：要求在ω0处有锐截止特性,特别是信号含有丰富低频分量时，载频高于1兆赫较难实现.解决办法是采用多级频率搬移,即在低载频上形成单
13、边带信号,然后通过变频将频谱搬移到更高的载频.θ1(ω)θ2(ω)cos(ω1)cos(ω2)f(t)增益为2163、相移法产生单边带信号滤波法实现单边带缺点：是当f(t)有丰富的低频成份时上下边带很难分离,对滤波器要求较高.以单频调制为例通过边带滤波器后17-π/2f(t)f(t)cos(ω0t+θ0)cos(ω0t+θ0)sin(ω0t+θ0)单边带信号的一般表达式sin(ω0t+θ0)φSSB(t)+--USB+LSB相移法产生SSB实际上是一个宽带相移网络，表示把f(t)幅度不变，所有频率分量均相移-π/
14、2所有频率分量均相移π/2是难点所在184.4残留边带调制残留边带调幅(VSB)1、频谱f(t)的频谱有丰富的低频成份时,不宜采用SSB.在VSB中,不是对一个边带完全抑制,而是使它逐渐截止.截止特性使传输边带在载频附近被抑制的部分被不需要边带的残留部分精确补偿。192、虑波法产生VSB信号残留边带滤波器:频率特性在
15、ω0
16、附近具有滚降特性,且要求这段具有互补对称性,如图
