第03章模拟调制系统ppt课件.ppt

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1、第3章模拟调制系统3.1概述3.2幅度调制（线性调制）的原理3.3非线性调制（角度调制）原理1第3章模拟调制系统基本概念调制－把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义调制－分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。狭义调制－仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。调制信号－指来自信源的基带信号m(t)载波调制－用调制信号去控制载波的参数的过程。载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。c(t)已调信号－载波受调制后称为已调信号。s(t)解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。2需要进行调制和解调的通信系统为频

2、带传输系统，不需要进行调制和解调的通信系统为基带传输系统。数字频带传输系统模型3二、调制的作用1.进行频率变换，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合信道传输的已调信号。每种信道都有特定的工作频率，多数为高频，即使是适合低频信号传输的某些有线信道如电话线、电缆，在直流和很低频率处衰减非常剧烈，因此需要按信道允许工作频率对调制信号进行频率搬移，实现匹配。4在信道内同时传送多路信号称为复用，各路信号频率范围相同，会重叠，只有通过调制才有可能区分开不同路信号。复用方式包括：频分复用（FDM）时分复用（TDM）码分复用（CDM）波分复用（WDM）2.实现信道多路复用，提高系统

3、的传输有效性。各种复用都要通过调制实现。53.提高抗干扰能力-通过采用不同的调制方式兼顾通信的有效性与可靠性。FM抗噪性能优于AM，但牺牲了带宽;2PSK抗噪性能优于2ASK。6三、调制的分类1．按照调制信号m(t)分:模拟调制：m(t)为模拟信号，如AM、DSB、SSB、VSB、FM、PM数字调制：m(t)为数字信号，如ASK、FSK、PSK等。72．按照载波信号c(t)分连续波调制：C(t)=cosωct为连续正（余)弦波,AM、DSB、SSB、VSB、FM、PM、ASK、FSK、PSK等。脉冲波调制：C(t)为周期性脉冲信号，PAM、PCM等83.按照m(t)对c(t)不同参数的控制分

4、：幅度调制：载波的幅度随调制信号线性变化的过程，AM、ASK频率调制：FM、FSK相位调制：PM、PSK、DPSK9线性调制（幅度调制，AM、DSB、SSB、VSB）非线性调制（角度调制FM、PM）对于各种调制方式，分析的思路一致，基本从以下几个方面进行：表达式、波形、频谱、带宽、功率分配调制和解调方法方框图103.2线性调制s(t)调制信号m(t)Acos0tH(f)已调信号s(t)设载波为：c(t)=Acos0t=Acos2f0t调制信号为能量信号m(t)，其频谱为M(f)载波：c(t)相乘结果：s(t)滤波输出：s(t)用“”表示傅里叶变换：特点：调制前后只有频谱位置变化，

5、没有形状变化。11由以上表示式可见，在波形上，已调信号的幅度随基带信号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(精确到常数因子)。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。在模型中，适当选择滤波器的特性H(f)，便可以得到各种调制种类。12一、调幅（AmplitudeModulation,AM）1.表达式与波形其中m(t)的平均值为0，直流量A0A0+m(t)≥0（包络检波不失真条件，也称不过调条件）或写为SAM(t)=[A0+m(t)]cosωct，13AM信号的另一种表达SAM(t)=[A0+m(t)]cosωct=A0[1+m(t)

6、]cosωct

7、m(t)

8、1，m(t)

9、max=m－调幅度，SAM(t)的包络中包含一个直流分量A，在A的基础上叠加有一个交变的分量A0m(t)，其包络不小于零。14调幅信号波形思考：（1）m(t)波形变化；（2）发生过调；152．调幅信号的频谱与带宽C(ω)-cc0M(）-mm0SAM()-ωcc02mSAM(ω)=πA0［δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)］+1/2[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)］AM带宽：BAM=2fmfm为基带信号带宽163．调幅信号功率分配其中P0称为载波功率，Pf称为边频功率（两个边频）17调制效率由上述可见，AM信号的总功率包括载波功

10、率和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关，载波分量并不携带信息。有用功率（用于传输有用信息的边带功率）占信号总功率的比例称为调制效率：当m(t)=Amcosmt时，代入上式，得到当

11、m(t)

12、max=A0时（100％调制），调制效率最高，这时max＝1/3184．调制框图m(t)A0cosωctSAM(t)包络检波BPFSAM(t)mo(t)5.解调框图（1）包络检波法只适用于A0+m(t)≥01