第5章 模拟调制系统ppt课件.ppt

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1、第5章模拟调制系统1概述5.1模拟调制（线性调制）的原理5.3非线性调制（角度调制）的原理5.5各种模拟调制系统的比较5.6频分复用第5章模拟调制系统2基本概念调制－把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义调制－分为基带调制和带通调制（也称载波调制）狭义调制－仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。调制信号（基带信号）——较低频率分量，不宜无线传输载波——运载基带信号的载体参数（或特征值）——载波的随基带信号变化的参数调制：按调制信号（基带信号）的变化规律去改变

2、载波的某一（几）个参数的过程.已调信号－载波受调制后称为已调信号。解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。4调制的目的频率变换：选择需要的载频，将信号的频谱搬移到希望的频段（为了适应信道传输的要求）如将有效带宽（0.3-3.4KHZ）内的语音信号调制到高频段上，实现无线传送方式。信道复用：将多路信号互不干扰的安排在同一物理信道中传输。改善系统抗噪能力：抗干扰（可靠性）与有效性互相制约，通常可通过牺牲有效性来提高抗干扰性，如FM替代AM，实现传输带宽与信噪比之间的互换。

3、5调制的分类按调制信号的特征不同分为：模拟调制和数字调制。调制模拟调制数字调制幅度调制调幅（AM）双边带（DSB）单边带（SSB）残留边带（VSB）角度调制调频（FM）调相（PM）根据载波c(t)的参数变化不同分类：幅度调制——用调制信号改变载波的幅度；AM、DSB、SSB、VSB频率调制——用调制信号改变载波的频率；FM相位调制——用调制信号改变载波的相位；PM按载波信号不同分：连续波调制——载波为连续波，如余弦波脉冲调制——载波为脉冲，如周期性矩形脉冲序列按调制器的频谱特性对调制信号的影响分

4、：线性调制——已调信号的频谱是调制信号的频谱沿频率轴平移的结果；AM、DSB、SSB、VSB非线性调制——增加了新的频率成分；PM、FM这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦(余弦)波作为载波，其一般形式：幅度、角频率、相位被称为是正余弦波的三个要素。A为振幅；c为载波角频率；0为初始相位。95.1模拟调制（线性调制）的原理载波为：c(t)=Acosct调制信号m(t)s(t)=m(

5、t)Acosct10根据信号与系统的知识，m(t)进行傅里叶变换得到频谱M(ω)11相乘器输入信号和输出信号的频谱125.1.1调幅(AM)常规双边带调制，简称调幅(AM)时域特性载波为设调制信号m(t)均值为0，叠加一个直流分量A0后与载波相乘则调幅信号：13m(t)10A0+m(t)10A0+m(t)+A0=×=14解调AM信号解调可以用包络检波法。主要优点：简单价廉。图5-11AM的包络解调器15反相点产生过调幅的波形如果调制信号m(t)=A0+m(t)中有小于0的成分，会有什么结果？1

6、6因此，调幅必须满足

7、m(t)

8、maxA0，此时可用包络检波，反之产生过调幅现象。调幅度：

9、m(t)

10、的最大值和A0的比值称为调幅度βAM，也称调幅指数。实际系统中，βAM通常取30%~60%之间若

11、m(t)

12、max=A0也称为100%调制17频域特性设m(t)的频谱为M(ω)，则AM信号的频谱为18图5–2AM信号的频谱SAM(ω)中，

13、ω

14、>ωc,上边带

15、ω

16、<ωc,下边带带宽系统带宽：正频率的范围载频分量载频分量19由频谱图可以看出，AM信号的频谱由载频分量上边带下边带三部分组成。上边带

17、的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。功率与调制效率则AM信号的功率：当m(t)为确知信号时，，且21调制效率：含信息的边带功率与总功率之比载波功率边带功率只有边带功率才与调制信号有关。22例1：设m(t)为正弦信号，常规调幅，100%调制，求此时的调制效率。解：23例2：设m(t)为方波信号，常规调幅，100%调制，求此时的调制效率。解：结论：调制效率不仅与调幅指数有关，还与基带信号波形有关。24AM信号的特性带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽fH的两

18、倍：功率：调制效率：25AM调制方式在传输信息的过程中：优点是解调电路简单，可采用包络检波法。缺点是调制效率低，载波分量不携带信息，但却占据了大部分功率，白白浪费掉。如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）。5.1.2双边带(DSB)调制在振幅调制(AM)中，若没有直流分量，即可得到抑制载波的双边带信号(DSB-SC)，简称双边带调制(DSB)。由于抑制了载波，载波功率为0，所有功率都与基带信号有关，因此，功率利用率为127DSB信号的波形由DSB