信号的发射与接收.ppt

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1、1信号的发射与接收（以模拟信号为例）通信系统的组成框图23引言基带信号：频谱限于f=0（直流）附近的低通型信号为基带信号。模拟基带信号：模拟的基带信号频带信号：频谱限于某一频率附近的信号。在频带信道中传输信号，需要通过正弦型载波调制将模拟基带信号变换为频带信号，该频带信号是在中心频率fc附近。载波幅度载波频率载波初始相位4模拟基带信号m(t)对载波c(t)进行调制：用m(t)的变化规律去控制载波c(t)的幅度，或者频率，或者相位。载波幅度载波频率载波初始相位幅度调制（AM）频率调制（FM）相位调制（PM）调制信号

2、5调制的实质是频谱搬移，其作用和目的是：1、将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号（频带信号）；2、实现信道的多路复用，提高信道利用率；3、通过不同的调制方式兼顾通信的有效性和可靠性，实现传输带宽与信噪比之间的互换。6幅度调制（线性调制）幅度调制中，正弦载波的幅度是随模拟信号m(t)的变化规律成正比变化。对应有四种幅度调制方法：（1）双边带抑制载波调幅（DSB-SC）（4）残留边带调制（VSB）（2）具有离散大载波的双边带调幅（AM）（3）单边带调幅（SSB）7幅度调制的一般原理h(t)不同，对应不

3、同的幅度调制方式8双边带抑制载波调幅(DSB-SC)1、双边带抑制载波调幅信号的产生带通滤波器带通滤波器确保已调信号完全通过910附1傅立叶变换11能量谱密度（f(t):实能量信号；傅立叶变换存在）附2能量谱密度与功率谱密度双边能量谱密度单边能量谱密度：能量守恒12f(t)的功率双边功率谱密度：单边功率谱密度132、双边带抑制载波调幅信号的频谱特性为简便起见，只考虑m(t)是确定信号的情况确定信号的频谱：付氏频谱随机信号的频谱：功率谱1415经幅度调制后，基带信号的频谱被搬移到载频处。若模拟基带信号的带宽为W，则

4、已调信号的带宽为2W。结论：传输此已调信号s(t)的信道带宽为2W。16无论S(f)的上边带或下边带均与M(f)的所有频率分量相对应说明1：上、下边带携带相同的消息，所以称此调幅信号为双边带信号。说明2：该调幅信号的频谱中不包含离散的载频分量，所以称其为双边带抑制载波调幅信号。上边带上边带下边带下边带17模拟基带信号M(t)的功率谱密度DSB-SBAM信号的功率谱：调幅信号的功率谱是模拟基带信号功率谱线性搬移的结果——线性调制18DSB－SC的相干解调框图19双边带抑制载波调幅信号的相干解调LPF的输出！yo(t

5、)相干解调：利用恢复载波20载波提取发端加一离散载频分量（导频）收端用平方环法或COSTAS环法从接收信号中提取载波加导频的缺点：在发端要分配一部分功率给导频。21具有离散大载波的双边带调幅(AM)调制指数调幅系数双边带抑制载波调幅信号频谱＋离散大载波分量m(t)的归一化表示式2223AM波信号功率＝携带消息的已调信号功率＋载波功率调制效率：携带消息的已调信号功率与已调信号总功率之比24简单、经济1、包络检波：半波整流、低通滤波器、隔直流2、相干解调！AM信号的解调：25需采用相干解调(同步检波)，不能采用简单的

6、包络检波。在调制信号m(t)的过零点处，载波相位有180°的突变。DSB信号功率利用率高，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM信号带宽相同。DSB信号的特点（与AM信号相比）：26单边带调幅(SSB)单边带信号的产生方法：滤波法和相移法。1、用滤波法形成单边带信号27图4–5形成SSB信号的滤波特性28图4-6SSB信号的频谱29滤波法的技术难点：单边带滤波器要求在fc附近具有陡峭的截止特性，才能有效地抑制无用的一个边带。在工程中往往采用多级调制滤波的方法。30上、下边带信号的时域表达式312、用相移

7、法产生单边带信号32单边带信号的解调方法1、相干解调:相位差要尽量小!发端加导频分量332、非相干解调:借用AM的非相干解调思路发端增加离散大载波,包络检波3435残留边带调幅(VSBAM)残留边带调制是界于SSB与DSB之间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现上的难题。在VSB中，不是完全抑制一个边带，而是逐渐切割，使其残留一小部分，如图所示：36DSB、SSB和VSB信号的频谱下边带残留37VSBAM信号的调制与解调框图38常数39(a)残留部分上边带的滤波器特性(

8、b)残留部分下边带的滤波器特性4041VSB的解调方式1、相干解调2、具有离散大载波的VSBAM信号的包络检波42BVSB=BSSB;实现容易；只要HVSB(ω)在±ωc处具有互补对称（奇对称）特性，那么，采用相干解调法解调残留边带信号就能够准确地恢复所需的基带信号。VSB信号的特点：43角度调制幅度调制属于线性调制，它是通过改变载波的幅度，以实现调制信号频谱的平移及线