通信原理 第2版 教学课件 作者 沈越泓 4.1_4.2.ppt

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1、通信原理第4章模拟通信系统4模拟通信系统研究对象：模拟通信系统研究目的：（1）通过介绍模拟调制解调原理，使读者初步认识和了解《通信原理》这门课是在模块级系统级层次上分析和设计通信系统（2）通过分析不同模拟调制解调系统的抗噪声性能，了解各种系统的抗噪声能力与调制解调器有关参数的关系，这有助于人们在实际工作中正确地设计和选用调制方式，优化模拟通信系统的性能研究方法：不同模拟调制解调原理及其抗噪声性能预备知识：信号与系统、随机过程4模拟通信系统4.1概述4.2幅度调制（线性调制）的原理4.3线性调制系统的抗噪声原理4.4非线性调制（角调制

2、）的原理4.5调频系统的抗噪声原理4.6各种模拟调制系统的比较4.7频分复用（FDM）技术4.1概述：基带信号信息源语言音乐图像频率很低的电信号直接转换包括（或不包括）直流分量的低通频谱最高频率和最低频率之比远大于1基带信号如电话信号的频率范围在300～3000Hz基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的4.1概述：调制和解调原始信号调制器调制：发送端把基带信号频谱搬移到给定信道通带内的过程原始信号解调器解调：在接收端把

3、已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号的过程4.1概述4.1.1调制在通信系统中的作用4.1.2调制的基本特征和分类4.1.3调制系统中讨论的主要问题和主要参数4.1.1调制在通信系统中的作用调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以适应信道的要求容易辐射实现频率分配实现多路复用减少噪声和干扰的影响，提高系统抗干扰能力4.1概述4.1.1调制在通信系统中的作用4.1.2调制的基本特征和分类4.1.3调制系统中讨论的主要问题和主要参数4.1.2调制的基本特征和分类调制器m(t)C(t)sm(t)单音正弦波连续变化的模拟量：模拟调制离散

4、的数字量：二进制数字脉冲数字调制单频正弦波连续波形连续载波调制脉冲波形脉冲载波调制矩形周期脉冲4.1.2调制的基本特征和分类调制器m(t)C(t)sm(f)线性调制非线性调制m(f)sm(f)m(t)改变载波信号C(t)的不同参数幅度调制：AM、PAM、ASKsm(t)相位调制：PM、PPM、PSK频率调制：PM、FM、FSK频谱之间呈线性搬移关系：AM、ASK频谱之间没有线性对应关系：FM、PM、FSK4.1概述4.1.1调制在通信系统中的作用4.1.2调制的基本特征和分类4.1.3调制系统中讨论的主要问题和主要参数4.1.3调制

5、系统中讨论的主要问题和主要参数重点：m(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦载波问题：（1）工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载波信号和已调信号三者的关系（如数学关系、波形关系及频谱关系等）。（2）已调信号的带宽（3）过滤关系（4）噪声对调制系统性能的影响调制系统的主要参数为：（1）发送功率（2）传输带宽（3）抗噪声性能，如输出信噪比等（4）设备的复杂性4模拟通信系统4.1概述4.2幅度调制（线性调制）的原理4.3线性调制系统的抗噪声原理4.4非线性调制（角调制）的原理4.5调频系统的抗噪声原理4.6各种模拟调制系统的

6、比较4.7频分复用（FDM）技术4.2幅度调制（线性调制）的原理h(t)m(t)幅度调制：用调制信号去控制正弦载波的振幅，使其按调制信号作线性变化的过程基带调制信号在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移幅度调制信号频谱搬移是线性的线性调制4.2幅度调制（线性调制）的原理4.2.1调幅（AM）4.2.2抑制载波双边带调制（DSB-SC）4.2.3单边带调制（SSB）4.2.4残留边带调制（VSB）4.2.1调幅（AM）：原理及波形滤波器H(f)=1）调制信号叠加直流A04.

7、2.1调幅（AM）：波形分析m(t)max>A0将会出现过调幅现象而产生包络失真当满足条件m(t)maxA0时，AM信号的包络与调制信号成正比可以用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号重要参数调幅度m满调幅m=1，此时m(t)max=A0欠调幅，一般m小于1过调幅，m大于1，A(t)min为负值不能用包络检波器进行解调，为保证无失真解调，可以采用同步解调4.2.1调幅（AM）：频谱分析1.SAM()由载频分量和上、下两个边带组成2.上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像3.AM信号是带有

8、载波的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽fH的两倍BAM=2fH4.2.1调幅（AM）：功率分析不带信息的载波功率调制信号平均功率（也称边带功率）调制效率：边带功率与总平均功率的比值，用符号AM表示调制后信号的总平均功率“满调幅”时