现代通信原理第02章-模拟调制系统课件.ppt

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1、现代通信原理（第4版）第2章模拟调制系统了解：调制的功能与分类掌握：常规双边带调制(AM)信号的时域表示掌握：频域表示功率和效率掌握：AM的调制与解调了解：抑制载波双边带调制信号了解：单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）了解：非线性调制系统了解：窄带频率调制NBFM宽带调频WBFM了解：窄带调相NBPM宽带调相WBPM了解：模拟调制系统的抗噪声性能了解：线性调制系统的抗噪声性能了解：非线性调制系统的抗噪声性能本章学习要求：2.1调制的功能及分类2.1.1调制的功能对消息信号进行频谱搬移，使之适

2、合信道传输的要求；把基带信号调制到较高的频率(一般调制到几百kHz到几百MHz甚至更高的频率)，使天线容易辐射；便于频率分配：为使无线电台发出的信号互不干扰，每个发射台都被分配给不同的频率；有利于实现信道多路复用，提高系统的传输有效性Internet技术的广泛应用；可以减小噪声和干扰的影响，提高系统的传输可靠性。2．1．2．1根据调制信号分类模拟调制：调制信号是模拟信号的调制；数字调制：调制信号是数字信号的调制。2．1．2．2根据载波分类连续载波调制：以正弦信号作载波的调制；脉冲载波调制：以脉冲序列作

3、载波的调制。载波信号是时间间隔均匀的矩形脉冲。2．1．2．3根据调制器的功能分类幅度调制一一调制信号改变载波信号的振幅参数，即利用的幅度变化来传送的信息。如调幅(AM)、脉冲振幅调制(PAM)和振幅键控(ASK)等。频率调制一一调制信号改变载波信号的频率参数，即利用的频率变化来传送的信息。如调频(FM)、脉冲频率调制(PFM)和频率键控(FSK)等。相位调制一一调制信号改变载波信号的相位参数，即利用的相位变化来传送的信息。如调相(PM)、脉冲位置调制(PPM)、相位键控(PSK)等。2.1.2调制的分

4、类2.1.2.4根据调制前后信号的频谱结构关系分类线性调制一一输出已调信号的频谱和调制信号的频谱之间呈线性关系，如(AM)、双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)等。非线性调制一一输出已调信号的频谱和调制信号的频谱之间没有线性对应关系，即已调信号的频谱中含有与调制信号频谱无线性对应关系的频谱成分，如FM、FSK等。2.2线性调制系统2.2.1常规双边带调制系统2.2.1.1常规双边带调制(AM)信号的时域表示下图表示了常规双边带信号的调制过程。其中，(a)为基带调制信号，本图中它是一个低频余弦信号

5、，初相为0；(b)为等幅的高频载波信号；(c)则是调制信号叠加了一个直流分量A后的输出；(d)就是输出的调制信号。2.2.1.2常规双边带调制信号的频域表示常规双边带调制信号的频谱就是将调制信号的频谱减小一半后分别搬移到以为中心处，且在处还各有一个强度为的冲击分量，如图所示。2.2.1.3常规双边带调制信号的功率和效率1.通常将调制信号的功率用该信号在1欧姆电阻上所产生的平均功率来表示，它等于该信号的方均值，即对时域表达式先平方然后再求平均值。故双边带调制信号的功率为：2.一般情况下，可认为是均值为0

6、的信号，且与载波的二倍频信号及直流分量A之间两两彼此独立。由于，求得双边带调制信号的功率为：式中第一项与信号无关，称作无用功率，第二项是需要的信号功率。3.一般定义信号功率与调制信号的总功率之比为调制效率：根据双边带调制信号的时域表达式，可以画出其调制电路框图如图所示。2.2.1.4AM的调制与解调解调通常有两种方式:直接采用包络检波法--用非线性器件和滤波器分离提取出调制信号的包络，获得所需的信息，也称之为信号的非相干检波，其原理框图如图（a）所示。相干解调--通过相乘器将收到的信号与接收机产生的、

7、与调制信号中的载波同频同相的本地载波信号相乘，然后再经过低通滤波，即可恢复出原来的调制信号，如图（b）所示。2.2.2.1抑制载波双边带调制信号1.常规双边带调制的最大缺点就是调制效率低，其功率中的大部分都消耗在本身并不携带有用信息的直流分量上，如果将这个直流成分完全取消，则效率可以提高到100%，这种调制方式就是抑制载波双边带调制，简称DSB。其已调信号的时域表达式为：就是信号当A=0时的一个特例，其输出波形及产生过程如图所示。2.2.2抑制载波的双边带调制(DSB)2.根据抑制载波双边带调制信号的

8、时域表达式，可画出其调制电路框图如图所示。3.由于信号的包络不再具有调制信号的形状，它只能使用相干解调方式，才能恢复出原来的调制信号，如图所示。2.2.2.2双边带调制/解调电路实例工程实际中，通常将信号调制、检波、鉴频、混频、鉴相等双边带信号的调制与解调过程看做两个信号的多次相乘及其后续处理，常采用集成模拟乘法器件予以实现，其电路远比分离器件简单的多，性能也更优越，目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。2.2.2.2.1、双边带调制电路调制就是在传送