模拟调制系统(精)课件.ppt

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1、第五章模拟调制系统主要内容幅度调制的原理及线性调制系统的抗噪声性能非线性调制的原理及调频系统的抗噪声性各种模拟调制系统的比较频分复用2.调制的必要性/目的A.便于信号的发送（频谱搬移）根据天线理论，发射天线的尺度与信号的波长满足一定的关系式时，信号才能得到有效的发射。即如：因此，GSM手机的工作频段规定在900—1800MHz。B.提高信道的利用率1.调制的定义调制：就是用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、频率、相位等参量变化的过程，即用一个信号去装载(携带/运输)另一信号。这里：控制信号称为调

2、制信号，被控制信号称为载波关于调制B.提高信道的利用率以无线电广播的中波波段为例：可用波段范围为530KHz~1600KHz，而语音信号的频率范围为300～3400Hz，经调制后每一个广播电台频道的带宽为9K。530KHz1600KHz3009000这样中波波段中就可以均匀分布多个电台!!!上述即为频分复用，它是通过采用不同载波频率的调制完成的。只传输一路信号。浪费！！3.模拟调制的分类3.调制方式分类连模拟调制续波调制数字调制－ASK、FSK、PSK等幅度调制(AM)*双边带（DSB)*单边带（

3、SSB)*残留边带(VSB)幅度调制角度调制频率调制(FM)相位调制(PM)幅度调制就是指用待传送信号去控制载波信号的幅度变化的过程。5.1幅度调制(线性调制)的原理数学表达式一般模型h(t)m(t)cosctsm(t)频域表达式5.1.1常规调幅（AM）1、调制原理时域表达式m(t)cosctSAM(t)A0条件:频域表达式2.AM信号的波形和频谱频谱特点AM信号的频谱由载频分量上边带下边带三部分组成。带宽：是基带信号带宽fH的两倍：载频分量载频分量上边带上边带下边带下边带波形特点：已调波包

4、络完全反应调制信号变化规律；3.功率分配假设调制信号没有直流分量，即因此，由假设调制信号没有直流分量，即因此，由载波功率边带功率可见，AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分只有边带功率才与调制信号有关，载波分量不携带信息。AM信号的缺点：功率利用率比较低；(∵不携带信息的载波分量占据大部分功率总功率)占用频带宽，BAM=2fH。(∵含有用信息的两个边带)克服措施：将载波抑制掉再传输抑制载波的双边带调制调制效率当调制信号为单音频时:即使在“满调幅”（时，也称100％调制）条件下，其值为1/3

5、5.1.2双边带调制（DSB）导致已调信号中的载波分量！！DSB信号的波形和频谱cosw0tOtOwcwcwOt载波反相点wcwc021wDSB信号的波形和频谱tOm(t)1w0DSB信号特点:DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号，需采用相干解调(同步检波)。在调制信号m(t)的过零点处，高频载波相位有180°的突变。DSB信号无载频分量,调制效率提高.BDSB=2fH缺点：占用频带宽，(∵含有两个完全相同的边带)克服措施：将只传输一个边带单边带

6、调制5.1.3单边带调制（SSB）1.滤波法及SSB信号的频域表示滤波法的原理方框图图中，H()为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性：则可滤除下边带。若具有如下理想低通特性：则可滤除上边带。SSB信号的频谱上边带频谱图:滤波法的技术难点2.相移法和SSB信号的时域表示首先以单频调制为例，然后推广到一般情况。设单频调制信号为，载波为，保留上边带:保留下边带所以,将上下边带合并起来可以写为其中:“-”表示上边带；“+”表示下边带。式中，是的希尔伯特变换。物理意义：将f（t）中的所有频率

7、成分的相位都移性质：希尔伯特变换SSB信号的产生方法：SSB信号特点：由于它仅包含一个边带，因此其功率仅为DSB的一半，是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调。它目前已成为短波通信中的一种重要调制方式。对边带滤波器的滤波性能要求很高，实际制造这样的滤波器非常困难。克服措施：对一个边带进行逐渐截止残留边带调制5.1.4残留边带调制（VSB）原理(a)VSB调制器模型(b)VSB解调器模型用滤波法实现残留边带调制的原理如下图所示。图中,滤波器的特性应按

8、残留边带调制的要求来进行设计。显然，满足这种要求的滚降特性曲线并不是惟一的，而是有无穷多个。只要残留边带滤波器的特性HVSB(ω)在±ωc处具有互补对称（奇对称）特性，那么，采用相干解调法解调残留边带信号就能够准确地恢复所需的基带信号。图残留边带滤波器特性（a）残留部分是下边带的滤波器特性（b）残留部分是上边带的滤波器特性5.1.5模拟幅度调制的解调解调：在通信系统的接收端从已调信号中恢复出基带信号的过程。从频域上看，解调就是将调制时搬移到载频附近的调制信号频谱再搬回到原来的基