第五章模拟调制系统课件.ppt

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1、5.0引言5.1模拟调制（线性调制）的原理5.3非线性调制(角度调制)的原理第5章模拟调制系统5.5各种模拟调制系统的比较5.6频分复用和调频立体声作业5.2线性调制系统的抗噪性能5.4调频系统的抗噪性能15.0引言5.0.1调制调制是通信原理中一个十分重要的概念，是一种信号处理技术。无论在模拟通信、数字通信还是数据通信中都扮演着重要角色。那么为什么要对信号进行调制处理？什么是调制呢？我们先看看下面的例子2我们知道，通信的目的是为了把信息向远处传递（传播）,那么在传播人声音时，我们可以用话筒把人声变成电信号，通过

2、扩音机放大后再用喇叭（扬声器）播放出去。由于喇叭的功率比人嗓大得多，因此声音可以传得比较远。扩音示意图3但如果我们还想将声音再传得更远一些，比如几十千米、几百千米，那该怎么办？大家自然会想到用电缆或无线电进行传输，但会出现两个问题，一是铺设一条几十千米甚至上百千米的电缆只传一路声音信号，其传输成本之高、线路利用率之低,人们是无法接受的。4二是利用无线电通信时，需满足一个基本条件，即欲发射信号的波长必须能与发射天线的几何尺寸可比拟，该信号才能通过天线有效地发射出去（通常认为天线尺寸应大于波长的十分之一）。而音频信号

3、的频率范围是20Hz～20kHz，最小的波长为5可见，要将音频信号直接用天线发射出去，其天线几何尺寸即便按波长的百分之一取也要150米高。因此，要想把音频信号通过可接受的天线尺寸发射出去，就需要想办法提高欲发射信号的频率（频率越高波长越短）。解决方法1、是在一个物理信道中对多路信号进行频分复用2、是把欲发射的低频信号“搬”到高频载波上去（或者说把低频信号“变”成高频信号）。两个方法有一个共同点就是要对信号进行调制处理。6对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数（或几个）随调制信号（原始信号）的变化而变

4、化的过程或方式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的高频信号，它本身不含有任何有用信息。75.0.2基本概念1、调制信号：原始电信号（低频信号）2、载波：单一频率的正弦波（高频信号）3、已调信号：调制信号和载波的合成信号（高频信号）4、解调（检波）：调制的逆过程85.0.3调制的目的将调制信号变换成适合信道传输的已调信号提高无线通信时的天线辐射效率。实现信道的多路复用，提高信道利用率。扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。5.0.4调制的方法幅度:AM、DSB

5、、SSB、VSB角度:FM、PM模拟数字95.1幅度调制的原理1、幅度调制的一般原理2、AM调幅-常规幅度调制6、线性调制的一般模型3、DSB双边带调制4、SSB单边带调制5、VSB残留边带调制7、相干解调与包络检波10调幅定义：载波的振幅随调制信号的变化而变化设载波为调制信号（基带信号）为则已调信号为1、幅度调制的一般原理式中，A—载波幅度；c—载波角频率；0—载波初始相位（以后假定0＝0）。11频谱设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为由以上表示式可见，在波形上，已调信号的幅度随基带信号

6、的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。12四种调幅信号1)AM信号：普通调幅信号2)DSB信号：双边带信号3)SSB信号：单边带信号4)VSB信号：残余边带信号132、AM调制－AmplitudeModulation(1)AM调制的原理(2)时域分析(4)解调方式(3)频域分析(5)功率分析(6)优缺点相干解调和非相干解调14AM调制原理设调制

7、信号为m(t)，且载波为c(t)=cosωct，普通幅度调制是将m(t)与一直流量A0相加后，再对载波进行幅度调制。要求:15（1）信号表达式：（2）信号波形：要求：否则会出现过调幅定义：为调幅指数16调幅指数为0.517调幅指数为118调幅指数为1.519AM频域表达式：因为所以且20AM频谱示意图：从频谱结构上看，的频谱是的频谱在频域内的线性搬移,称之为线性调制。上边带下边带211.SAM()由载频分量和上、下两个边带组成2.上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。3.AM信号是带

8、有载波的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽fH的两倍,即:22解调方式1、非相干解调由于已调信号的包络载有原调制信号的信息，因此通过包络检波，就可以恢复原调制信号。设备简单,但要求不能出现过调幅。2、相干解调AM亦可采用相干解调。在解调端需要产生与发送端同频同相的载波。如果这个条件得不到保证，将会对原始信号的恢复产生不利影响。23AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM