重庆邮电大学 通信原理—第3章模拟调制系统.ppt

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1、幅度调制（线性调制）的原理线性调制系统的抗噪声性能非线性调制（角调制）的原理调频系统的抗噪声性能各种模拟调制系统的性能比较模拟调制系统模拟调制系统调制的实质是频谱搬移，其作用和目的是：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）；实现信道的多路复用，提高信道利用率；减少干扰，提高系统抗干扰能力；实现传输带宽与信噪比之间的互换。幅度调制原理幅度调制器的一般模型输出已调信号的时域和频域一般表示式为×h(t)m(t)sm(t)coswctFT调幅(AM)AM调制器模型AM信号的波形和频谱OtOtOOttpA0wcpA0SAM(w)021w1M(w)-wHwH

2、w0A0由于只有边带功率才与调制信号有关从功率上讲，AM信号的功率利用率比较低。调幅(AM)信号功率PAM⊕载波功率边带功率为调幅指数（或调制幅度）调幅(AM)调制效率抑制载波双边带调制（DSB-SC）将AM信号中的A0去掉，即可输出DSB-SC信号抑制载波双边带调制（DSB-SC）DSB信号的波形和频谱需采用相干解调(同步检波)，不能采用简单的包络检波。在调制信号m(t)的过零点处，高频载波相位有180°的突变。DSB信号功率利用率提高了，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）：抑制载波双边带调制（DSB-SC）单边

3、带调制（SSB）形成SSB信号的滤波特性上边带下边带用相移法形成单边带信号考虑单频调制信号：用相移法形成单边带信号不但可节省载波发射功率，而且它所占用的频带宽度为BSSB=fH=BDSB/2。SSB信号的解调和DSB一样不能采用简单的包络检波，需采用相干解调。滤波法中的滤波器和相移法中的宽带相移网络较难制作。SSB信号的特点：单边带调制（SSB）残留边带调制是介于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（如同SSB中那样），而是逐渐切割，使其残留一小部分，如图所示。残留边

4、带调制（VSB，VestigialSideband)DSB、SSB和VSB信号的频谱(a)残留部分上边带的滤波器特性;(b)残留部分下边带的滤波器特性残留边带滤波器特性VSB调制和解调器模型残留边带滤波器的几何解释实现容易；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：残留边带调制已调信号线性调制系统的抗噪声性能分析模型带通滤波器sm(t)n(t)sm(t)ni(t)解调器mo(t)no(t)＋加性白噪声窄带加性白噪声已调信号解调后的调制信号解调后的噪声信号ni(t)为平稳窄带

5、高斯白噪声Ni为解调器输入噪声ni(t)的平均功率线性调制系统的抗噪声性能若白噪声的双边功率谱密度为n0/2，则有线性调制系统的抗噪声性能评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是要看解调器的输出信噪比(SNR)。线性调制系统的抗噪声性能线性调制相干解调的抗噪声性能DSB调制系统的性能带通滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct＋线性调制相干解调的抗噪声性能分析模型线性调制相干解调的抗噪声性能乘法器LPF有用信号输出功率线性调制相干解调的抗噪声性能乘法器LPF线性调制相干解调的抗噪声性能SSB调制系统的性能线性调制相干解调

6、的抗噪声性能线性调制相干解调的抗噪声性能AM信号可采用相干解调和包络检波。相干解调时AM系统的性能分析方法与前面双边带（或单边带）的相同。实际中，AM信号常用简单的包络检波法解调。调幅信号包络检波的抗噪声性能已调信号分析模型带通滤波器sm(t)n(t)sm(t)ni(t)包络检波mo(t)no(t)＋加性白噪声窄带加性白噪声已调信号解调后的调制信号解调后的噪声信号AM包络检波的抗噪声性能分析模型调幅信号包络检波的抗噪声性能你能直接写出来了吗？调幅信号包络检波的抗噪声性能E(t)是理想包络检波器的输出包络检波是信号和噪声的包络哦调幅信号包络检波的抗噪声性能大信噪比情况此

7、时，输入信号幅度远大于噪声幅度，即调幅信号包络检波的抗噪声性能式中直流分量A0被电容器阻隔，有用信号与噪声独立地分成两项，因而可分别计算出输出有用信号功率及噪声功率调幅信号包络检波的抗噪声性能小信噪比情况此时，噪声幅度远大于输入信号幅度，即调幅信号包络检波的抗噪声性能不能独立地分成两项不能解调小信噪比时存在门限效应；相干解调不存在门限效应；结论：在大信噪比情况下，包络检波的性能与相干解调相同；但随着信噪比的减小，包络检波会才出现门限效应，致使解调器的输出信噪比急剧下降。AM信号包络检波抗噪声性能的特点