第五章 模拟调制系统.ppt

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1、第五章模拟调制系统5.1调制的基本概念5.2模拟幅度调制（线性调制）5.3模拟角度调制（非线性调制）5.4各种模拟调制系统的比较5.5频分复用（FDM）5.6复合调制及多级调制概念15.1调制的基本概念调制器m(t)调制信号Sm(t)已调信号调制：使基带信号（调制信号）控制载波的某个（或几个）参数，使这一（或几个）参数按照基带信号的变化规律而变化的过程。调制后所得的信号为已调信号或频带信号。调制的目的将信号变为易于信道传送的方式无线传输拨号上网有效地利用频带实现FDM多路传输提高通信系统抗干扰能力

2、调制的类型根据调制信号的形式模拟调制数字调制根据载波的不同以正弦波作为载波的连续载波调制以脉冲串作为载波的脉冲调制根据调制器频谱搬移特性的不同线性调制非线性调制5.2模拟幅度调制AM调制模型及其时域、频域表达式DSB调制模型及其时域、频域表达式SSB调制模型及其时域、频域表达式滤波法相移法VSB调制模型抗噪声性能分析一般模型DSB相干解调器抗噪声性能分析SSB相干解调器抗噪声性能分析AM包络检波器抗噪声性能分析常规幅度调制（AM）模型f(t)sAM(t)c(t)m(t)A0AM信号波形及频谱m(t

3、)f(t)t基带信号tf(t)SAM(t)常规调幅(AM)信号A0tf(t)常规调幅(AM)信号m(t)f(t)t基带信号A0错误单音信号AM调制基带信号调幅指数AM<1AM=1AM>1(2A0)(Am)0fm(Am)-fmf(A0)fcfc+fmffc-fm(A0)-fc-fc+fm-fc-fm0双边带(DSB-SC,DSB)调制模型m(t)s(t)c(t)DSB信号波形及频谱滤波法生成单边带（SSB）信号hSSB(t)HSSB()m(t)c(t)=cos(ct)sSSB(t

4、)下边带滤波器-cc0HLSB()滤波法生成下边带信号频谱图-cc0SLSB()-cc0SDSB()-cc0HLSB()上边带滤波器-cc0HUSB()滤波法生成上边带信号频谱图-cc0HUSB()-cc0SUSB()-cc0SSSB()希尔波特（Hilbert）变换希尔波特滤波器希尔波特滤波器冲激响应及传递函数F.T.例5-1：求信号的希尔波特变换(希尔波特滤波器输出信号波形）例5-2：求信号的傅立叶变换（频谱特性）例5-3：求信

5、号的希尔波特变换(希尔波特滤波器输出信号波形）相移法生成LSB信号相移法生成USB信号相移法生成SSB信号模型Hh()AM、DSB、SSB信号几点讨论信号带宽BAM=2fm,WAM=2mBDSB=2fm,WDSB=2mBSSB=fm,WSSB=mAM、DSB调制后带宽为基带信号的2倍SSB调制后带宽等于基带信号带宽功率分配调制效率AM调制：单音调制时：DSB调制SSB调制残留边带(VSB)调制模型VSB是介于SSB和DSB之间的一个折中方案。它既克服了双边带已调信号占用频带宽的缺点，又解决

6、了单边带信号实现上的难题。在这种调制中，一个边带绝大部分顺利通过，而另一个边带残留一小部分，如下图（d）所示。DSB、SSB和VSB信号的频谱由图（a）可以看出，VSB信号的产生与DSB、SSB的产生框图相似，都是由基带信号和载波信号相乘后得到的双边带信号，所不同的是后面接的滤波器。不同的滤波器得到不同的调制方式。为了在接收端不失真地恢复原基带信号，要求残留边带滤波器传输特性必须满足下述条件上式中，是基带信号的最高截止角频率。该式的物理含义是：残留边带滤波器的传输函数在载频附近必须具有互补对称性。

7、下图示出的是满足该条件的典型实例：上边带残留的下边带滤波器传输函数如图（a）所示，下边带残留的上边带滤波器的传递函数如图（b）所示。(a)上边带残留的下边带滤波器特性（b）下边带残留的上边带滤波器特性解调器抗噪声性能分析模型解调器sm(t)n(t)BPFsm(t)+ni(t)mo(t)+no(t)解调器输入信噪比解调器输出信噪比调制制度增益DSB相干解调系统抗噪声性能LPFcosctsDSB(t)n(t)BPFsDSB(t)+ni(t)mo(t)+no(t)相干解调器解调器输入信噪比相干解调LP

8、FcosctsDSB(t)+ni(t)mo(t)+no(t)sp(t)+np(t)DSB信号相干解调频谱图-cc0SDSB()-2c2c0Sp()Mo()输出信噪比调制增益SSB相干解调系统抗噪声性能LPFcosctsSSB(t)n(t)BPFsSSB(t)+ni(t)mo(t)+no(t)相干解调器解调器输入信噪比sp(t)+np(t)相干解调USB信号相干解调频谱图-cc0SUSB()-2c2c0Sp()Mo()输出信噪比调制增益AM包络