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时间:2020-03-16
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1、第五章模拟调制系统本章教学要求1、掌握幅度调制的原理(调制和解调,时域和频域特性)及其抗噪声性能。2、理解角度调制的抗噪声性能和原理。理解各种模拟调制系统的比较。理解频分复用(FDM)的概念。3、了解调制的定义和分类。主要外语词汇模拟调制系统(AnalogModulationSystem)调制(modulate)解调(demodulate)幅度调制AM(AmplitudeModulation)角度调制(angularmodulation)频率调制FM(FrequencyModulation)相位调
2、制PM(PhaseModulation)双边带DSB(DoubleSideband)单边带SSB(SingleSideband)残留边带VSB(VestigialSideband)双边带抑制载波DSB-SC(DoubleSideband-SuppressedCarrier)频分复用FDM(Frequency-DivisionMultiplexing)窄带调相NBPM(Narrow-BandPhaseModulation)作业P1015,10,11,19,20,23,24自己练习:3—12,13,2
3、8本章主要内容5.1引言5.2线性调制原理5.3线性调制系统的信噪比分析5.4非线性调制原理5.5角度调制的解调和抗噪性能分析5.6各种模拟调制系统的比较5.7频分复用§5.1引言模拟调制系统框图一、什么是调制?二、为什么要调制?三、怎样调制?一、什么是调制?把基带信号携带的信息转载到高频信号上的处理过程。基带信号:如话音信号,300~3400赫兹。高频信号:如电磁波,300K赫兹以上。二、为什么要调制?1、适合信道的需要,且实现有效的辐射。2、实现频率分配。3、多路复用。4、改善信噪比。三、怎样
4、调制?基带信号m(t);高频载波信号为c(t)=Acos(ct+);m(t)c(t)让它的三个基本参量分别按基带信号变化:1、AA(t)=A0+kAm(t);称为调幅----线性调制。2、c(t)=0+kBm(t);称为调频-----角度调制。3、(t)=0+kCm(t);称为调相-----角度调制。得到三种基本调制方式。四、调制的分类调制信号:m(t)载波信号:c(t)已调信号:s(t)1、根据m(t)的不同分:模拟调制和数字调制;2、根据c(t)不同分:连续载波和脉冲载波
5、调制;3、根据c(t)参数变化不同:幅度调制、频率调制和相位调制。4、按H(ω)特性分:线性和非线性调制。§5.2线性调制(幅度调制)原理定义:如果输出已调信号s(t)的频谱和输入基带 信号m(t)的频谱之间满足线性搬移的关系。四种具体的调制方法:1、振幅调制(AM)2、双边带调制(DSB)3、单边带调制(SSB)4、残留边带调制(VSB)一、常规调幅(AM):AmplitudeModulation1、调制方法:(1)抬高基带信号m(t)的电平,使m(t)+A0恒为正,即要求A0
6、m(t)
7、m
8、ax(2)产生高频等幅载波c(t)=cosct//cos(ct+)(3)相乘:SAM(t)=[A0+m(t)]cosct图(c)为A0<
9、m(t))
10、max的过调制情况,应避免。思考题:如果发生过调制,会造成什么问题?SAM(t)=[A0+m(t)]cosct2、AM调制信号的时域表达和波形:M(ω)1-ωm0ωmωSAM(ω)USBLSBLSBπA0USB1/2-ωC0ωCω2ωm若基带信号最高频率m=2fm,则AM调制信号带宽为:B=2fmSAM(t)=A0cosct+m(t)
11、cosct,作傅立叶变换:3、AM调制信号的频谱和带宽:4、功率和效率:其中信号能量为:因此,效率为:以单音信号为例:5、解调原理:(非相干解调)包络检波低通滤波隔直(1)包络检波(二极管单向导通性)(2)低通滤波(除去高频成分)(3)隔断直流(恢复基带波形)正常调制的解调波形:过调制的解调产生失真:2、DSB调制信号时域表达与波形:SDSB(t)=m(t)cosct载波反相点二、双边带调幅(DSB):DoubleSideBand1、调制方法:不加直流电压,直接调制。3、DSB调制信号的频谱
12、和带宽M()-ωm0ωmωSDSB(ω)USBLSBLSBUSB-ωCωCω除了没有冲击谱线之外,与AM完全相同。双边带调制信号带宽仍然为B=2fm4、功率和效率DSB信号的平均功率DSB信号的调制效率现在应当用相干解调:(1)提取同步信息,在接收端产生本地载波,要求与发端同频同相:c`(t)=cosct;(2)本地载波乘以接收的DSB调制波:Sd(t)=SDSB(t)·c`(t)=m(t)cos2ct=m(t)(1+cos2ct)/2;(3)低通滤波,除去cos(2ct
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