现代通信系统原理教案 全套配套课件 第3章 模拟调制系统 .ppt

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1、第3章模拟调制系统3.1幅度调制的原理3.2线性调制系统的抗操声性能3.3角度调制（非线性调制）的原理及抗噪声性能3.4各种模拟调制系统的比较3.5频分复用（FDM）8/7/20211调制的定义：是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。调制的方式：模拟调制和数字调制；正弦波和脉冲调制。调制的目的：进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。调制的种类：AM、DSB-SC、SSB、VSB、FM和PM。8/7/202121.1幅度调制的原理3.1.1幅度调制的一般模型定义：用

2、调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。8/7/202133.1.2常规双边带调幅（AM）1.AM信号的表达式、频谱及带宽若假设滤波器为全通网络：为了保证包络检波时不发生失真，必须满足8/7/20214AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即8/7/202152.AM信号的功率分配及调制效率已调信号功率为：调制效率：显然，AM信号的调制效率总是小于1。例题8/7/202163.AM信号的解调调制的逆过程叫做解调。AM信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。（1）相干解调用

3、一个低通滤波器，就无失真的恢复出原始的调制信号：8/7/20217（2）包络检波法电路由二极管D、电阻R和电容C组成。RC满足条件：这时，包络检波器的输出与输入信号的包络十分相近，即：8/7/202183.1.3抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）1.DSB信号的表达式、频谱及带宽8/7/20219DSB信号不能进行包络检波，需采用相干解调；除不含有载频分量离散谱外，DSB信号的频谱由上下对称的两个边带组成。故DSB信号是不带载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍。2.DSB信号的功率分配及调制效率显然，DSB信号的调

4、制效率为100%。8/7/2021103.DSB信号的解调DSB信号只能采用相干解调，则乘法器输出为：经低通滤波器滤除高次项，得8/7/2021113.1.4单边带调制（SSB）由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，皆携带了调制信号的全部信息，因此，从信息传输的角度来考虑，仅传输其中一个边带就够了。1.SSB信号的产生（1）率波法8/7/2021128/7/202113（2）用相移法形成SSB信号可以证明，SSB信号的时域表示式为：式中，“－”对应上边带信号，“+”对应下边带信号；是的希尔伯特变换。8/7/2021142

5、.SSB信号带宽、功率和调制效率3.SSB信号的解调SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波，需采用相干解调，8/7/202115乘法器输出为：经低通滤波后的解调输出为8/7/2021163.1.5残留边带调制（VSB）1.残留边带信号的产生残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决了单边带滤波器不易实现的难题。在残留边带调制中，除了传送一个边带外，还保留了另外一个边带的一部分。8/7/2021178/7/2021182.残留边带信号的解调8/7/2021193.2

6、线性调制系统的抗操声性能本节将要研究的问题是，信道存在加性高斯白噪声时各种线性系统的抗噪性能。3.2.1通信系统抗噪性能分析模型8/7/202120为窄带高斯噪声，可以表示为：其功率为：8/7/202121输出信噪比定义为输入信噪比人们常用信噪比增益作为不同调制方式下解调器抗噪性能的度量。它可以定义为：8/7/2021223.2.2线性调制相干解调的抗噪声性能1.DSB调制系统的性能（1）输出信号的功率8/7/202123（2）输出噪声的功率解调器最终的输出噪声为8/7/202124（3）输出信号的功率解调器输入信号平均功率为

7、解调器的输入和输出信噪比为因而调制制度增益为8/7/2021252.SSB调制系统的性能（1）输出信号的功率与相干载波相乘，并经低通滤波器滤除高频成分后，得解调器输出信号和功率为：（2）输出噪声的功率8/7/202126（3）输出信号的功率解调器输入信号平均功率为解调器的输出信噪比和调制制度增益为8/7/202127DSB解调器的调制制度增益是SSB的二倍。但不能因此就说，双边带系统的抗噪性能优于单边带系统。具体分析如下：8/7/2021283.VSB调制系统的性能VSB调制系统抗噪性能的分析方法与上面类似。但是，由于所采用的

8、残留边带滤波器的频率特性形状可能不同，所以难以确定抗噪性能的一般计算公式。3.2.3常规调幅包络检波的抗噪声性能AM信号可采用相干解调或包络检波，具体原理见图。8/7/202129解调器输入信号为：输入噪声为：输入的信号功率、噪声功率和信噪比：8/7/202130解调器输入的