通信原理第4章模拟调制系统.ppt

《通信原理第4章模拟调制系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章模拟调制系统本章要求4．1．1概述4．1．2幅度调制的原理4．1．3线性调制系统的抗噪声性能4．1．4角度调制的原理4．1．5频分复用(FDM)列题本章要求幅度调制的原理及抗噪性能FM原理FDM返回4．1．1概述1.调制目的2.调制定义3.调制分类返回1.调制目的便于信号的传输实现信道的多路复用改善系统抗噪声性能返回2．调制定义按基带信号的变化规律去改变高频载波某些参数的过程返回3．调制分类幅度调制（属线性调制）：AM、DSB、SSBVSB角度调制（非线性调制）：FM、PM返回4．1．2幅度调制（线性调制）的原理

2、1．定义2．线性调制的原理3．线性调制信号的解调返回，1.幅度调制的定义幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。返回2.线性调制的原理线性调制器的一般形式调幅(AM)信号双边带（DSB-SC）信号单边带(SSB)信号残留边带(VSB)信号返回线性调制器的一般形式线性调制器的一般模型一般形式返回线性调制器的一般模型图4-1线性调制器的一般模型线性调制器的一般模型图4-1线性调制器的一般模型返回线性调制器的一般模型图4-1线性调制器的一般模型返回一般形式时域(4.1)频域(4.2)式中——，在该模型中，适当

3、选择带通滤波器的冲击响应，便可以得到各种幅度调制信号。调幅(AM)信号在图4-1中，外加直流，，即滤波器（）为全通网络，则（载波项）（DSB信号项）条件：，图4-2AM信号的波形和频谱特点:AM波的包络正比于[+]传输带宽为基带信号最高频率的两倍含载波分量返回双边带（DSB-SC）信号图4-3DSB信号的波形和频谱特点:DSB信号的包络不与成正比，故不能进行包络检波，需采用相干解调DSB信号虽节省了载波发射功率，但仍具有两个边带，频带宽度与AM信号相同。由于这两个边带所携带的信息相同，传输其中一个边带即可，这种方式

4、是单边带调制。返回单边带(SSB)信号单边带调制中只传输双边带信号中的一个边带。因此产生SSB信号的最直观方法是将图4-1中的带通滤波器设计成如图4-4所示传输特性。图4-4（a）将产生上边带信号，图4-4（b）将产生下边带信号。相应的频谱图4-5所示。图4–4形成SSB信号的滤波特性图4-5SSB信号的频谱SSB信号的时域表示式为式中“+”为下边带，“-”为上边带。是的希尔伯特变换。若为的傅氏变换，则的傅氏变换为式中返回返回设为希尔伯特滤波器的传递函数，由上式可知，它实质上是一个宽带相移网络，表示把幅度不变，相移-

5、/2即可得到。由式（4-7）还可得到单边带调制相移法的一般模型，如图4-6所示。图4–6单边带调制相移法的一般模型图4–6单边带调制相移法的一般模型返回综上所述：SSB调制方式在传输信号时，不但可节省载波发射功率，而且它所占用的频带宽度为BSSB=fH，只有AM、DSB的一半，因此，它目前已成为短波通信中的一种重要调制方式。SSB信号的解调和DSB一样不能采用简单的包络检波，因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调。返回残留边带(VSB)信号残留边带调制从频

6、域上来看是介于SSB与DSB之的一种调制方式，它保留了一个边带和另一个边带的一部分。它即克服了DSB信号占用频带宽，又解决了单边带滤波器不易实现的难题。重要结论：为了保证相干解调时无失真恢复基带信号，必须要求残留边带滤波器的传输函数在载频处具有互补对称特性。也就是说，在图4-1中应将滤波器的传输特性设计成如图4-7（a）所示的低通滤波器形式，即必须满足式中是基带信号的截止角频率。将设计成如图4-7（b）所示的带通（或高通）滤波器形式,同样可以实现残留边带调制。图4-7残留边带滤波器特性(a)残留部分上边带的滤波器特性

7、;b）残留部分下边带的滤波器特性图4-7残留边带滤波器特性(a)残留部分上边带的滤波器特性;b）残留部分下边带的滤波器特性返回图4-7残留边带滤波器特性(a)残留部分上边带的滤波器特性;b）残留部分下边带的滤波器特性返回3．线性调制信号的解调相干解调包络检波返回相干解调相干解调器的一般模型相干解调器的分析返回相干解调器的一般模型相干解调器的一般模型如图4-8所示，它由相乘器和低通滤波器组成。可用于AM、DSB、SSB、VSB信号的解调。图4-8相干解调器的一般模型相干解调器的一般模型图4-8相干解调器的一般模

8、型返回相干解调器的分析设为式（4-7）所示的单边带信号，与同频同相相干载波相乘后得经低通滤波后得应当指出的是，相干解调的关键是必须在已调信号接收端产生与信号载波同频同相的本地载波。否则相干解调后将会使原始基带信号减弱，甚至带来严重失真，这在传输数字信号时尤为严重。返回包络检波包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于