通信原理第3章 模拟调制系统

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1、第三章模拟线性调制通信原理简明教程（第2版）2008年1月1引言基本概念调制－把信号转换成适合在信道中传输形式的过程。调制信号－指来自信源的基带信号。载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。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。2008年1月2电信号基带信号（携带有用信息的信号，未调制）频带信号（基带信号经过某种调制）传输方式基带传输调制（频带）传输模拟调制线性调制：AM、DSB、SSB、VSB非线性调制：PM、FM调制数

2、字调制：ASK、FSK、PSK信号、传输方式、调制方式的分类2008年1月3调制的目的提高无线通信时的天线辐射效率。传输频率：3kHz，天线高度：25km传输频率：900MHz，天线高度：8cm把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。2008年1月4模拟通信系统模型2008年1月5设f(t)为调制信号，c(t)为载波信号，s(t)为已调信号2008年1月6本章内容3.1双边带调幅3.2单边带调制（SSB

3、）3.3残留边带调制（VSB）3.4线性调制和解调的一般模型3.5线性调制系统的抗噪声性能2008年1月73.1双边带调幅本节目录3.1.1常规调幅(AM)3.1.2抑制载波双边带调幅(DSB-SC)3.1.3调制与解调2008年1月83.1.1常规调幅标准调幅为：适用包络检波的条件！A0与f(t)的关系直流分量，调制信号的组成部分2008年1月9若上式中，，称为调幅指数，用百分比表示时，称为调制度。（通常取30%～60%）调制度小于1等于1大于1正常调幅满调幅过调幅若调制信号为一般信号，则取调幅指数为：2008年

4、1月10当载波初相为0时，已调信号为：频域特性分析若有：则已调信号的频谱为：载波幅度，已调信号的组成部分2008年1月11已调信号的频谱图：1.形状相同，位置搬移；2.AM信号含载波分量；3.AM信号是双边带信号，带宽BAM=2W=2fH4.下边带是上边带的镜像下边带上边带上边带载频分量载频分量2008年1月12调幅信号的平均功率为：功率特性分析常规调幅信号的功率由载波功率Pc和边带功率Pf组成；边带功率与调制信号有关，是有用功率：载波功率？？因为2008年1月13调制效率：边带功率与总功率之比，即：当时，有：此时

5、：若，调制效率最大值为1/3。常规调幅调制效率低，载波分量不携带信息却占用大部分功率！改进方案----抑制载波双边带调制2008年1月14例3-1已知一个AM广播电台输出功率是50KW，采用单频余弦信号进行调制，调幅指数为0.707。（1）试计算调制效率和载波功率；（2）如果天线用50Ω的电阻负载表示，求载波信号的峰值幅度。解（1）由以上的公式有则调制效率载波功率为（2）载波功率Pc与载波峰值A的关系为所以2008年1月153.1.2抑制载波双边带调幅（DSB-SC）DSB-SC信号表达式为：已调波频谱为：已调信

6、号平均功率为：可见，边带功率是全部功率，其调制效率为2008年1月16DSB-SC波形图及频谱图如下：观察并分析：包络频谱组成带宽调制效率2008年1月17DSB-SC与AM信号的比较DSB-SC的调制效率：100％优点：节省了载波功率。缺点：不能用包络检波，需用相干检波，较复杂。双边带的上、下两个边带有什么关系？一个边带携带了调制信号的全部信息。进一步改进：单边带调制进一步节省载波功率和带宽随着性能的改善，技术复杂度也越来越高，实际应用时往往需要折衷取舍。2008年1月183.1.3调制与解调AM与DSB-SC调

7、制模型如下图所示。实际中，任何具有载波频率的周期性信号都可以充当载波信号。图中仅以正弦信号为例加以说明。2008年1月19解调包括相干解调和包络检波两种方式。相干解调模型如右图所示。关键是必须有一个同频同相的载波。表达式如下：经低通后，得到：从而恢复了原有的调制信号。2008年1月20包络检波原理如下：其中RC的取值范围为：检波器的输出为：2008年1月213.2单边带调制（SSB）引言双边带信号的频谱上边带和下边带完全对称一个边带携带了基带信号的全部信息单边带信号，单边带调制HPF：高通滤波器LPF：低通滤波器B

8、PF：带通滤波器DSB：doubleside-bandSSB：singleside-bandUSB：upperside-bandLSB：lowerside-band2008年1月22本节目录3.2单边带调制（SSB）3.2.1用滤波法形成单边带信号3.2.2用相移法形成单边带信号3.2.3单边带信号的解调2008年1月233.2.1滤波法形成SSB信号滤波法