通信原理第六讲模拟信号的调制与解调

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1、通信原理第六讲通信基础教研室潘若禹办公室3号实验楼324电话88166348邮箱panruoyu@xiyou.edu.cn第五章模拟信号的调制与解调基本要求：1.了解调制的目的、定义和分类；2.掌握调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB-SC)、单边带调幅(SSB)、残留边带调幅(VSB),上述各种线性调制的时域和频域表示,时域波形和频谱结构,调制器和解调器；3.知道线性调制系统的抗噪声性能、门限效应；4.清楚AM、DSB、SSB、VSB的性能比较,特点及应用。重要定义基带(调制)信号—较低频率

2、分量，不适宜在信道中传输。载体(载波)—运载基带信号的载体。参数(或特征值)—载波随基带信号变化的参数。调制过程—完成载波随基带信号变化的过程。调制的本质：1.基带信号转化为适合传输的频带信号；2.信道多路复用，提高信道利用率；3.增强抗干扰能力；4.实现带宽与信噪比之间互换。调制方式：A形式：模拟、数字B载波选择：正弦波——连续调制脉冲波——脉冲调制调制的定义：按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波某些参数的过程。参数(或特征值)以不同的参数“表征”基带信号的特点构成AM、FM、PM的调制，

3、这就是本章的主要内容。脉冲调制：脉幅、脉宽、脉位调制分析方法：信号系统的一般方法时域、频域3.1模拟信号的线性调制线性调制：已调信号和调制信号频谱之间呈线性搬移关系的调制方式称为线性调制。模拟连续波调制：调制信号为模拟信号，载波为连续波的一种调制类型。3.1.1常规双边带调制(AM)常规双边带调制就是标准幅度调制，它用调制信号去控制高频载波的振幅，使已调波的振幅按照调制信号的振幅规律线性变化。AM调制器模型下图所示。假设调制信号为,冲击响应,即滤波器,是全通网络。载波信号为调制信号,叠加直流A0后

4、与载波相乘,经过滤波器后就得到标准调制信号(AM信号),AM信号的时域和频域表示式分别为结论：(1)调幅过程使原始频谱搬移到了,且频谱中包含载频分量和边带分量两部分。(2)AM波的幅度谱是对称的。在正频率区域，大于ωc的频谱叫上边带(USB),小于ωc的频谱叫下边带(LSB)；又由于幅度谱对原点是偶对称的,所以在负频率区域,上边带应落在小于-ωc的频谱部分,下边带应落在大于-ωc的频谱部分。(3)AM波占用的带宽BAM(Hz)应是基带消息信号带宽的两倍，即。(4)要使已调波不失真，必须在时域和

5、频域满足以下条件：在时域范围内,对于所有t,必须这就保证了A(t)=A0+x(t)总是正的。这时,调制后的载波相位不会改变，信息只包含在信号之中,已调波的包络和的形状完全相同，用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号。否则,将会出现过调幅现象而产生包络失真。在频域范围内,载波频率应远大于的最高频谱分量,即若不满足此条件，则会出现频谱交叠，此时的包络形状一定会产生失真。调幅度定义：调幅度是振幅调制信号的一个重要参数，其定义如下：正常调幅,满调幅,过调幅。只有为负值时,出现过调幅现象。请大家

6、注意以下两个公式：定理：设为实平稳随机过程，则它的自相关函数为性质：结论：AM信号在1Ω电阻上的平均功率PAM等于SAM(t)的均方值。当为确知信号时,SAM(t)的均方值等于其平方的时间平均,即当时，且则上式变为载波功率边带功率结论：AM信号的平均功率是由载波功率和边带功率组成的，而只有边带功率才与调制信号有关。调制效率定义：为边带功率与总功率之比，即对于调制信号为单频余弦信号的情况，即,,此时上式变为又因为因此当满调制AM信号的载波分量并不携带信息，但占据了大部分功率，致使AM信号调制效率降低

7、。如果抑制载波分量传送，就是DSB-SC调制。3.1.2抑制载波双边带调幅(DSB-SC)为了提高调幅信号的效率，就得抑制掉已调波中的载波分量。要抑制掉AM信号中的载波，只需在图3-1中将直流分量A０取掉，得到抑制载波的双边带信号，简称双边带信号(DSB)。DSB信号的时域表示为当调制信号为确知信号时,DSB信号的频谱为由于DSB频谱中没有载波分量,Pc=0。因此，信号的全部功率都包含在边带上，即这就使得调制效率达到100％，即ηDSB=1。结论：1.在改变符号的时刻载波相位出现了反相点，故包络

8、不再与调制信号形状一致。2.DSB调制占用的带宽应是基带消息信号带宽的两倍，即。作业：5-15-2