通信原理第三章模拟调制系统

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1、第3章模拟调制系统3.1概述3.2线性调制3.2.1振幅调制（AM）3.3非线性调制3.2.2双边带（DSB）调制3.2.3单边带（SSB）调制3.2.4残留边带（VSB）调制3.3.1基本原理3.3.2已调信号的频谱和带宽3.3.3角度调制信号的接收3.1概述模拟调制：调制信号是模拟信号载波已调信号调制的目的：模拟调制的分类：频谱搬移—适应信道传输、合并多路信号提高抗干扰性线性调制：非线性调制：AM、DSB、SSB、VSBFM、PM3.2线性调制线性调制器的一般模型：调制信号已调信号M(f)f0(a)输入信号频谱密度S(f)f0f-f0

2、0(b)输出信号频谱密度和的不同产生不同形式的调幅波。3.2.1振幅调制（AM）若调制信号含有直流分量m(t)101+m(t)若，则，可用包络检波法实现无失真解调。1.基本原理c(t)A-A2fmS(f)2fm-f0f0fc(t)A-AC(f)f0-f0fs(t)t101+m(t)t2.AM已调波的频谱3.AM信号的解调包络检波：相干解调：载波分量足够大，不发生过调幅。M(f)fmf-fm3.2.2双边带（DSB）调制1.DSB信号的频谱(a)调制信号频谱密度M(f)f0(b)已调信号频谱密度f00-f0fS(f)下边带上边带上

3、边带调制信号m(t)没有直流分量时，得到DSB信号。两个边带包含相同的信息2.DSB信号的解调设接收的DSB信号为本地载波为低通滤波后，得到仅当本地载波没有频率误差时，输出信号才正比于。已调信号基带信号低通滤波本地载波相干解调同频同相的本地载波3.2.3单边带（SSB）调制HL(f)特性(c)下边带滤波器特性和信号频谱S(f)-f0f0f下边带上边带S(f)上边带下边带(a)滤波前信号频谱-f00ff0-f0上边带(b)上边带滤波器特性和信号频谱f00fHH(f)特性HH(f)特性S(f)上边带1.SSB信号的频谱滤波法产生SSB时，要求

4、调制信号无太低频率成分。2.SSB信号的解调S(f)(b)上边带信号频谱上边带上边带f00-f0f2f0-2f0(a)载波频谱f00-f0fC(f)(c)载波和上边带信号频谱的卷积结果f00-f0f2f0-2f0M(f)HL(f)已调信号低通滤波本地载波基带信号相干解调3.2.4残留边带（VSB）调制调制信号已调信号VSB信号无失真解调的条件：低通滤波本地载波低通滤波后的信号频谱：低通滤波后的信号频谱：VSB信号无失真解调的条件：H(f+f0)0f-2f0fm-(f0+fm)0f0-f0f0+fmfH(f)0f-2f02f0fm-fmH(f

5、+f0)+H(f–f0)0f2f0H(f-f0)-fm对于具有互补对称性。3.3非线性调制3.3.1基本原理瞬时相位瞬时角频率（一）相位调制PM的定义瞬时相位偏移量随调制信号线性变化。（二）频率调制FM的定义瞬时（角）频率偏移量随调制信号线性变化。（三）FM和PM的比较间接调频间接调相微分例：若m(t)作直线变化，则已调信号就是频率调制信号；若m(t)是随t2变化，则已调信号就是相位调制信号。FM：PM：3.3.2已调信号的频谱和带宽设调制信号，对载波作频率调制调制指数最大角频率偏移表征已调波的最大相位偏移量x为第一类n阶贝塞尔函数kHzk

6、HzkHzkHzkHzkHzkHzkHzFM已调波频谱特点：（1）边频成对；当调制信号含有很多频率分量时（4）当调制指数时，称为窄带调频。（2）大部分功率集中在有限带宽内；（3）若忽略掉那些振幅小于未调载波振幅1%的边频分量，则3.3.3角度调制信号的接收例：某调频波，求：（1）已调信号平均功率；（2）调制指数；（3）最大频偏；（4）调频信号宽度。解：（1）（2）（3）（4）模拟调制应用实例：立体声调频广播