《工学通信原理》ppt课件

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1、第三章模拟信号的发送与接收3.1调制简介3.2振幅调制(AM)9/10/20211山东大学曹叶文引言大量的信源都是模拟信源。语音、图像和影像都是模拟信源的例子。尽管总的趋势是模拟信号向着数字传送发展，但是至今为止仍然存在着大量的模拟信号传输，尤其是在音频和视频广播中。本章将研究通过载波调制的模拟信号传输，而噪声情况下这些系统的性能分析将在第5章讨论。9/10/20212山东大学曹叶文3.1调制调制1、概念正弦载波信号表示为：给定一个消息信号，它一般是低频信号：怎样调制？包含：三个参数9/10/20213山东大学曹叶文3.1调制简介调制的结果：时域：载波的幅度、频率或相位将是消息

2、信号的函数。频域：将消息信号由低通信号（低频）变换成带通信号（高频）。实际上在中心频率附近。9/10/20214山东大学曹叶文3.1调制简介2、为什么要调制？ⅰ)匹配信道低通信号(低频)带通信号(高频)(如无线，有线，带限等)ⅱ)信道共享通过频分复用，可以在同一信道同时传送多个消息源的信号。ⅲ)提高系统抗躁性能通过扩展发送信号带宽（为代价）来增加抗噪声性能。如FM、CDMA系统。9/10/20215山东大学曹叶文3.1调制简介3模拟调制的分类AM：载波振幅调制FM：载波频率调制PM：载波相位调制本节课的学习重点9/10/20216山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)振幅调制(A

3、M)定义：载波的幅度随基带信号的变化而变化。种类：4种DSB-SCAMAMSSBVSB9/10/20217山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)1、DSB-SCAMA、概念DSB-SC:Double-SideBand-SuppressedCarrier称为：双边带抑制载波AM简称：双边带信号通过消息信号m(t)与载波信号c(t)直接相乘而得。如下图所示。9/10/20218山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)……(A)AM信号表示：载波：消息信号：9/10/20219山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)B.波形9/10/202110山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)C.频谱和带

4、宽通过对(A)式两边取FT，有9/10/202111山东大学曹叶文a)带宽：b)无载波频谱分量频谱示意图：不失一般性：为作示意图方便,设基带信号带宽9/10/202112山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)D.功率和功率谱现：其中，我们设载波相位，不影响结果的一般性，因为信号的功率是独立于信号的相位的。回顾：9/10/202113山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)其中自相关函数9/10/202114山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)然而，时帕塞瓦尔定理频谱没有重叠9/10/202115山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)因此：其中功率谱密度9/10/202116山东大学曹叶

5、文3.2振幅调制(AM)例5.1设消息信号m(t)是正弦形式求：DSB-SCAM调制信号,信号谱，功率谱和功率。解：ⅰ)DSB-SC信号为9/10/202117山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)信号谱9/10/202118山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)9/10/202119山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)ⅱ)消息信号是，可求得其时间平均自相关函数其中9/10/202120山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)我们得到：ⅲ)功率或者9/10/202121山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)E.相干或同步解调(coherentorsynchronizeddemodulat

6、ion)在没有噪声且信道理想的假设条件下，接收信号等于已调信号，即：(忽略传输时延)E.1相干解调需要一个本地正弦信号，如图5.5所示图5.5LPF：低通滤波器9/10/202122山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)对DSB-SC信号：有：低通滤波器滤除倍频成分，仅让低频成分通过。因此，低通滤波器的输出为：解调过程:9/10/202123山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)可见：LPF的输出是发送的消息信号m(t)乘一个因子。该因子取决于接收信号中的相位与本地生成的正弦波相位之差。ⅰ)本地载波就是相干载波ⅱ)有用信号的幅度将减小一个乘积因子，特别是，则有用信号完全消失。信号恢

7、复完美9/10/202124山东大学曹叶文问题实际系统，肯定有传输时延，即此时，本地的相干载波应该是？？？其中与载波频率有关9/10/202125山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)E.2相干载波的产生在接收端，有两种产生相干载波的方法。A)使用导频单音发送端插入载波，叫导频单音接收端提取载波(通过窄带滤波器)B)通过信号变换(第5章的锁相环(PLL)实现)9/10/202126山东大学曹叶文3.2振幅调制(AM)2、常规振幅调制AM（ConventionalAM）A)发送信号包含一个很大的