通信原理简明教程配套教学课件第2版邬正义 第2章.ppt

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1、通信原理简明教程第二章模拟调制系统第二章模拟调制系统2.1调制原理基本概念调制－在发送端，用要传送的信源信号去控制高频正弦波的某个参数，使高频正弦波携带这个信源信号的特征，这个过程称为调制。解调－在接收端，通过一定的手段，从携带信源信号特征的高频正弦波中取出原始信源信号的过程称为解调。调制信号－指原始信源信号，也称为基带信号。高频载波－指起到运载原始信号作用的高频正弦波。已调信号－指经过调制以后的高频载波。2第二章模拟调制系统2.1.1调制的作用（1）便于无线电波的发射（2）实现信道复用（3）提高抗干扰性3第二章模拟调制系统2.1.2调制方法的分类（1）根据信源信号（基带调

2、制信号）的不同分类模拟调制：基带调制信号是模拟信号。数字调制：基带调制信号是数字信号。（2）根据载波的不同分类正弦波调制：载波是连续的正弦波。脉冲调制：载波为周期矩形脉冲序列。（3）根据调制中改变载波的参数不同分类幅度调制，简称调幅，通过改变载波的幅度来携带信源信息。角度调制，简称调角，通过改变载波的相角来携带信源信息，又可分为相位调制（调相）和频率调制（调频）两种。4第二章模拟调制系统（4）按调制过程中信号原有的频谱结构是否发生变化分类线性调制：调制前、后的频谱呈线性搬移关系，频谱的结构形状不发生变化。非线性调制：调制前、后的频谱不但发生了搬移，而且频谱结构的形状也发生了

3、变化，产生了新的频率分量。5第二章模拟调制系统2.2幅度调制幅度调制就是用基带调制信号去控制高频载波的幅度，使其按基带信号的规律变化的过程。常用的幅度调制方式常规的双边带调幅（又称为标准调幅）AM抑制载波的双边带调幅DSB单边带调幅SSB残留边带调幅VSB幅度调制是一种线性调制。6第二章模拟调制系统2.2.1标准调幅(AmplitudeModulation,AM)1、AM的调制模型图中m(t)－调制信号A0－叠加的直流分量c(t)－高频载波，c(t)=cosctSAM(t)－标准调幅AM信号7第二章模拟调制系统2、AM信号的表达式、频谱及带宽AM信号的时域表达式为若m(t

4、)为确知信号，其频域表达式即信号的频谱为若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表达必须用功率谱来描述。8第二章模拟调制系统AM信号的时域波形和频谱9第二章模拟调制系统AM信号的带宽为基带信号带宽的两倍，即假设m(t)=Amsinmt，为一单频正弦信号，这时，AM信号的时域表达式可改写为调幅指数：定义为调制信号的幅度与载波幅度的比值，即10第二章模拟调制系统AM信号的正常调幅和过调制11第二章模拟调制系统3、AM信号的功率PAM与调制效率ηAM当m(t)为确知信号时式中－载波功率－边带功率调制效率ηAM:定义为有用功率与信号总功率的比值。12第二章模拟调制系统【例2-1】设

5、m(t)=Amcosmt，进行100%的标准调幅，求此时的调制效率。【解】依题意可知调幅指数mA=1，即A0=Am因此可见，AM的调制效率低是一个很大的缺点。13第二章模拟调制系统2.2.2抑制载波的双边带调幅(DoubleSideband-SuppressedCarrier,DSB-SC)1、DSB-SC的调制模型14第二章模拟调制系统2、DSB信号的表达式、频谱及带宽DSB信号的时域表达式为若m(t)为确知信号，其信号频谱为DSB信号的带宽也为基带信号带宽的两倍，即15第二章模拟调制系统DSB信号的时域波形和频谱16第二章模拟调制系统3、DSB信号的功率及调制效率由于

6、已调信号不再包含载波成分，因此，DSB信号的全部功率就等于边带功率，是基带调制信号功率的一半，即调制效率ηDSB=100%可见，DSB调制效率提高了，但带宽并未比AM的小。17第二章模拟调制系统2.2.3单边带调幅(SingleSideband,SSB)1、SSB信号的产生（1）滤波法HSSB(ω)为单边带滤波器，可设计成理想高通特性（上边带）或理想低通特性（下边带）18第二章模拟调制系统滤波法形成上、下边带信号的频谱转换过程完全理想特性的滤波器是不可能实现的，用滤波法形成SSB信号非常困难。19第二章模拟调制系统1、SSB信号的产生（2）相移法令为m(t)的希尔伯特变换，

7、则20第二章模拟调制系统相移法SSB调制器的一般模型希尔伯特滤波器Hh(ω)实质上是一个宽带相移网络，对m(t)中的任意频率分量均相移π/2。21第二章模拟调制系统2、SSB信号的带宽、功率和调制效率SSB信号的频谱是DSB信号频谱的一个边带，其带宽为DSB信号的一半，与基带信号带宽相同，即由于仅包含一个边带，因此SSB信号的功率为DSB信号功率的一半，即调制效率ηSSB=100%可见，SSB调制效率高、带宽小，但实现困难。22第二章模拟调制系统2.2.4残留边带调幅(VestigialSideband,VSB)1