现代通信原理(03-1).ppt

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1、现代通信原理第三章幅度调制(1)10/8/20211单元概述常规双边带幅度调制（AM）中，已调正弦波的幅度与输入信号成正比，不发生过载时，用包络检波即可恢复原始输入信号。已调信号频谱具有载频分量和上下对称的两个边带。为了节省功率，可将载波抑制，即演变为抑制载波双边带调幅（DSB-SC）。其已调信号频谱中载波分量已消失，只具有两个边带，简单的包络检波已不能恢复原始信号。10/8/20212单边带调制（SSB）中只传输双边带调幅信号中的一个边带，因而频道利用率提高一倍。必须采用相干解调才能恢复信号。残留边带调制（VSB）从频域上

2、来看是介于DSB-SC与SSB之间的一种调制方式，它保留了一个边带和另一边带的一部分。10/8/20213单元学习提纲（1）输入为单频信号时，上述调制方式的时域和频域表达式以及它们的调制方法；（2）包络检波和相干解调原理；（3）单边带信号的相移法产生；（4）残留边带信号滤波法形成及互补特性；（5）线性调制的调制和解调的一般模型；10/8/20214（6）加性白色高斯噪声（AWGN）信道中，线性调制系统采用相干解调时的抗噪声性能；（7）定性地了解常规调幅包络检波在低信噪比时出现的门限效应；模拟调制在广播、电视中的应用。10/8

3、/20215第三章幅度调制载波调制(CarrierModulation)：将载波变换为一个载有信息的已调信号.解调(De-Modulation)：接收端从已调信号中恢复基带信号.10/8/2021610/8/20217§3.1常规双边带调幅(AM)一.AM的时域表示幅度调制—用基带信号f(t)去迫使高频载波的瞬时幅度随f(t)的变化而变化.其中ωc为载波角频率;θc为载波起始相位;A0为载波幅度10/8/2021810/8/2021910/8/202110为防止过调制现象的出现,必须满足A0+f(t)≥0,即,

4、f(t)

5、m

6、ax≤A010/8/202111当调制信号为单频余弦时令f(t)=Amcos(mt+m)则SAM(t)=[A0+Amcos(mt+m)]cos(ct+c)=A0[1+Amcos(mt+m)]cos(ct+c)其中Am=Am/A01，称为调幅指数。10/8/2021122．调制信号为确定信号时，已调信号的频谱SAM(t)=[A0+f(t)]cos(ct+c)=[A0+f(t)][ej(ct+c)+e-j(ct+c)]已知f(t)的频谱为F(),由付里叶变换F[A0]=2A0()F[f

7、(t)ej(ct+c)]=F(-C)F[f(t)ej(ct-c)]=F(+C)10/8/202113由此可得SAM()=(1/2)[2A0(-C)+F(-C)]ejc+(1/2)[2A0(+C)+F(+C)]e-jc令c=0，则SAM()=A0(-C)+(1/2)F(-C)+A0(+C)+(1/2)F(+C)调制前后的频谱如图3-2所示。10/8/20211410/8/20211510/8/20211610/8/20211710/8/202118我们也可以用频

8、域卷积来分析，得到与上式相同的结果。由付氏变换理论可知，时域相乘对应于频域卷积。因此，若c则有SAM(t)=[A0+f(t)]cosct=m(t)C(T)SAM()=(1/2)[M()*C()]其中m(t)=[A0+f(t)]C(T)=cosct它们的付氏变换分别为M（）=F[m(t)]=2A0()+F()C（）=F[cosct]=[(-C)+(+C)]10/8/202119所以SAM()=(1/2)[(-C)+(+C)]*[2A0()+F()]=A0[(-C

9、)+(+C)]+(1/2)[F(-C)+F(+C)]10/8/2021203、功率分配常规双边带调幅信号在1电阻上的平均功率应等于SAM（t）的均方制。当f(t)为确知信号时，SAM（t）的均方值即为其平方的时间平均，即SAM=E[S2AM（t）]=E{[A0+f(t)]2cos2ct}=E[A02cos2ct]+E[f2(t)cos2ct]+E[2A0f(t)cos2ct]10/8/202121设调制信号没有直流分量，即E[f(t)]=0此外，cos2ct=1/2[1+cos2ct]E[cos2

10、ct]=0所以SAM=（A02/2）+（f2(t)/2）=Sc+Sf其中Sc=为载波功率，Sf=为边带功率。边带功率部分为有效功率，所以定义调制效率为AM10/8/202122①当调制信号为单频余弦时，E[f2(t)]=E[Am2cos2(mt)]=E[Am2]+E[Am2cos（2