第3章 模拟调制系统ppt课件.ppt

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1、第4章模拟调制系统定义：调制信号m(t)－自信源来的信号－基带信号载体（载波）－运载基带发送的载体参数（特征值）－载波的随基带信号变化的参数已调信号s(t)－调制后的载波称为已调信号调制器－进行调制的部件调制的过程－完成载波的参数随基带信号变化的过程线性调制4.1非线性调制4.2调制的目的：第一，通过调制把基带信号变为带通信号，即把信号的频谱变换到载波频率附近。第二，通过调制提高信号通过信道传输的抗干扰能力。第三，通过调制可以实现多路信号复用，在同一条线路中实现多路信号的传输。调制的分类调制可分为数字调制和模拟调制。根据调

2、制器的频谱变换特性的不同，调制可分为线性调制和非线性调制。线性调制的已调信号频谱结构和调制信号的频谱结构相同，只是调制信号频谱沿频率轴平移的结果。非线性调制其已调信号的频谱结构已经和调制信号频谱结构有很大不同，除了频谱搬移之外，还增加了许多新的频率成分。模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载波参数的过程载波：确知的周期性波形－余弦波式中，A为振幅；0为载波角频率；0为初始相位。4.1幅度调制（线性调制）的原理幅度调制——用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化的过程。幅度调制器的一般模型如图

3、4-1所示。图4–1幅度调制器的一般模型对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构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。幅度调制分类------常规调幅AM、双边带DSB、单边带SSB、残留边带VSB等。4.1.1常规调幅常规调幅（AM）是将已调信号的包络与基带信号的变化成比例。m（t）是不含直流分量的基带信号调制框图：图4-2AM调制器模型图4-3AM信号的产生AM信号的时域和频域表示式分别为（4-1）（4-2）图4-4A

4、M信号的频谱AM信号的频谱由载频分量和上、下两个边带组成，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。AM信号的带宽带宽：定义大于0的频带范围。因此，AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽的两倍，即。AM信号的解调一种是非相干解调法，通常采用包络检波器实现非相干解调，其原理框图如图4-4（a）所示。另一种是采用相干解调器，其原理框图如图4-4（b）所示。图4-4AM信号解调器框图非相干解调非相干解调是从已调信号的幅度变化中提取调制信号。非相干解调实现起来非常简单，但它只适应于包含有载波

5、的普通调幅信号，且存在门限效应。包络检波器对RC的要求：RC不能太大，RC≤1/ωm；RC不能太小，RC≥1/ωc。相干解调相干解调又叫同步检测。相干解调实现起来较复杂，它必须提供一个和发送端同频同相的相干载波。LPFmo(t)coswctsAM(t)图4-5AM信号解调器各点波形图4-5AM信号解调器各点波形（续）调幅指数调幅指数βAM=Am/A0，βAM＜1：正常调幅，可用包络检波＝1：满调幅＞1：过调幅AM信号的功率与调制效率AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的均方值。当m(t)为确知信号时，sAM(t

6、)的均方值即为其平方的时间平均，即通常假设调制信号没有直流分量，即=0。因此PAM=)(2tSPAMAM=scPPtmA+=+2)(2220把边带平均功率与总平均功率的比值称为功率利用率，用符号表示（4-8）在“满调幅”（

7、m(t)

8、max=A0时，也称100％调制）条件下，载波分量仍占据大部分功率，而含有用信息的两个边带占有的功率较小。因此，从功率上讲，AM信号的功率利用率比较低。4.1.2抑制载波双边带调制为了提高AM信号的功率利用率，可以抑制掉不携带信息的载波，只发送两个边带。双边带（DSB）信号。时域和频域表

9、示式分别为（4-9）（4-10）图4-6DSB信号的波形图和频谱图图4-6DSB信号的波形图和频谱图DSB信号的带宽由频谱图可知，ηDSB=1，DSB信号虽然节省了载波功率，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，浪费了带宽。BDSB=2fH由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带即可，这就是单边带调制能解决的问题。DSB信号的解调由时间波形可知，DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制

10、信号，需采用相干解调(同步检波)。另外，在调制信号m(t)的过零点处，高频载波相位有180°的突变。DSB信号的相干解调器原理框图和调制信号为正弦波时的解调器各点波形如图4-7（a）和（b）所示。图4-7DSB相干解调器原理框图及其各点波形4.1.3单边带调制如上节所述，双边带调制中两个边带包含相同的