射频通信电路(03).ppt

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1、第三章调制与解调第三章内容目录3.1什么是调制和解调3.2模拟调制幅度调制与解调、模拟调频与解调3.3数字调制的基本概念二元信号和多元信号、基函数、信号星座图相关检测器、相干与非相干解调3.4二元数字调制BPSKBFSK3.5正交幅度调制QPSK调制、0QPSK与π/4QPSK调制、MSK调制3.6调制方式的功率有效性常包络和变包络调制、频谱再生10/9/20212Xi'anJiaotongUniversity3.1什么是调制和解调两个概念基带信号：信号的频谱集中在零频附近，是原始信号，也称调制信号。通带

2、信号：信号的频谱集中在载频附近。调制：把基带信号转换成通带信号的过程。该过程使载波的某个参数随基带信号而变化。解调：把通带信号转换成基带信号的过程。与调制过程相反，也称为检测。10/9/20213Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制模拟调制用连续基带信号使载波的某个参数（幅度、频率、相位）连续变化的调制方式。模拟调制的方式幅度调制——被控制的参数是载波的幅度信息频率调制——被控制的参数是载波的频率信息相位调制——被控制的参数是载波的相位信息频率与相位调制统称为角度调制。10/9/2

3、0214Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制幅度调制与解调使高频正弦信号（载波）的幅度随低频信号（调制信号）的变化而变化称为幅度调制，所得到的已调波称为调幅波。从频谱上来看，普通调幅波的谱是把调制信号的谱搬移到载波附近来得到的。更一般的定义调幅信号，凡是把调制信号频谱线性搬移所得到的信号都是调幅信号。有多种不同的调幅信号形式：普通调幅波：AM信号双边带调幅波：DSB信号单边带调幅波：SSB信号残留边带调幅波：VSB信号10/9/20215Xi'anJiaotongUniversit

4、y3.2模拟调制普通调幅波AM数学表达式：载波调制信号已调波幅度已调波瞬时值调幅度10/9/20216Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制AM的波形与频谱从AM信号的频谱可以看出，其信号带宽为2W。信号功率为其中载波功率占了很大比重。从传递信息的角度来看，效率不高。10/9/20217Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制当调幅度大于1时，出现过调制现象：10/9/20218Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制双边带调制DSB数学表达式

5、：载波调制信号已调波调幅度10/9/20219Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制DSB信号（多音频调制）的波形和频谱如图：从图中可以看出，已调波的信号带宽为2Wmax。单音频调制下的已调波信号功率为：其中没有载波分量的功率，可见效率有所提高。但是频谱的上下两个边频部分是对称的，带宽和功率资源还没有充分利用。10/9/202110Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制单边带调制SSB数学表达式：载波调制信号已调波调幅度10/9/202111Xi'anJiaot

6、ongUniversity3.2模拟调制单音调制的SSB信号波形为一等幅正弦波。SSB信号的频谱为调制信号谱（带宽为Wmax）搬移到载波旁边的形式。上下两个边频频谱关于载波对称。信号带宽为Wmax。单音调制的SSB信号的功率为：和DSB信号比较，带宽已充分利用，功率利用率也得到了进一步提高。10/9/202112Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制调幅信号的产生SSB信号可以用滤波法或移相法来产生。滤波法：优点：电路相对简单缺点：滤波器要求（带外衰减大，过渡带窄）太高，实现难度大。

7、10/9/202113Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制移相法：优点：不需要很好的滤波器缺点：宽带的90o移相器也不好做。10/9/202114Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制调幅信号解调从调幅波中恢复出低频调制信号，也成为检波。相干解调已调波与一个与其载波同频同相的参考信号相乘，完成频谱从高频到低频的线性搬移过程，通过滤波器取出所需的信号。包络检波包络检波器是其输出的电压直接反映输入高频信号包络变化的解调电路。电路结构简单只适用于普通调幅波。10/9

8、/202115Xi'anJiaotongUniversity3.2模拟调制包络检波从调幅信号中解调出调制信号的过程称为检波。检波的过程与调制刚好相反，是把调制信号的谱再搬移回0频附近。调幅信号解调的方法可以分为两大类：相干解调和非相干解调。相干解调是用与发端载波完全同频同相的本地载波去和接收到的信号相乘，以实现频谱搬移；非相干解调则是利用所接收到的信号中的载波分量和边频分量共同作用到非线性器件上所形成的合频和差频效果，实现频谱