第03章--模拟调制系统(FM-PM).ppt

超短波广播、微波中继 较简单 WBFM系统： 2(mf+1)fm NBFM系统： 2fm FM 民用中波广播 简单 * 2fm AM 短波无线电通信 复杂 1 fm SSB 较少应用 复杂 2 2fm DSB 主要应用 设备复杂性 调制制度增益 信号带宽 调制方式 模拟调制系统的比较 * 同步解调和大信噪比时的包络解调 4.6 频分复用原理 若干路独立信号在同一信道中传送称为多路复用 。 频分复用（FDM）：将所给定的信道频带分割成互不重叠的多个频段，每路信号占据其中一个频段。接收端可用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。 FDM技术应用广泛，如载波电话、调频立体声、电视广播等，其中有线电视广播是大家最熟悉的频分复用的例子。这里，每个频道的载波和其它频道相隔一定频率距离，通过合并电路（合路器）将多路电视信号合在一起，送入同一电缆信道中传输。利用电视接收机的调谐选择电路，从复合的多路信号中，分割出所要接收的电视信号。 SSB调制频分复用发射机原理框图 SSB调制器 SSB调制器 SSB调制器 BPF LPF LPF 主调制器 BPF BPF LPF 为了限制已调信号的带宽，各路基带信号首先通过LPF，使其频率受限在 以内。 限带后的各路信号分别对不同频率的载波进行调制。这些载波称为副载波。调制方式可以是任意连续波调制，但最常用的是SSB，因为SSB方式最节省频带。 为了避免已调信号频谱交叠，调制器后的BPF将各路已调波的频带限制到规定范围。 把各路BPF的输出合并而形成复用信号。合并后的信号原则上可以在信道中传输，但在某些场合，例如微波频分复用线路，还需进行主载波调制。主载波调制器可以是任意调制方式，但通常采用FM方式。 SSB解调器 BPF 主解调器 BPF BPF LPF 信道 SSB解调器 LPF SSB解调器 LPF SSB调制频分复用接收机原理框图 接收端主调制器先对接收信号进行主解调。然后送入一组带通滤波器，各带通滤波器仅通过相应的一路信号，将多路信号分开。各路信号由各自的解调器进行解调，再经低通滤波器滤波，恢复出原调制信号。 单边带调制频分复用群信号的频谱 各路副载频的间隔，除了考虑信号频谱不重叠外，还应考虑邻路信号间相互干扰（串扰），以及带通滤波器制作的困难程度。因此在选择各路载波信号频率时，在保证各路信号边带频谱的宽度外，还应留有一定的防护频带。 相邻副载波间隔： 每路信号最高截止频率 邻路间隔防护频带 引起串扰的主要原因是系统非线性所造成的已调波频谱的展宽。通过滤波，适当增大防护频带，以减小串扰 若副载波调制采用SSB方式，则n路复用信号的带宽为 FDM优点： 信道的利用率高，允许复用的路数多，分路也比较方便。 FDM缺点： 设备复杂。需要大量的调制解调器和滤波器，接收端提供相干载波 抗干扰性较差。传输过程中的非线性失真，不可避免的造成路际干扰。若传输的是话音，称为串音。 3.调频信号的带宽 4．调频信号功率 载波功率： 调频信号频谱的主要成分是集中在有限带宽内的。如果把幅度小于0.1倍载波幅度的边频忽略不计，则可以得到调频信号的带宽为 FM信号的带宽取决于最大频偏和调制信号的频率 （卡森公式） 各边频功率和： FM信号功率分布与 有关：当改变 时， 和 随之改变，引起 和 的变化。 的大小与调制信号的幅度及频率有关，即调制信号不提供功率，但可控制功率的分布。 4. 4. 3 调频信号的功率 FM信号是频率随基带信号变化的等幅高频振荡信号，其幅度就是未调载波的幅度，所以，调频信号的平均功率为 载波功率： 各边频功率和： FM信号功率分布与 有关：当改变 时， 和 随之改变，引起 和 的变化。 的大小与调制信号的幅度及频率有关，即调制信号不提供功率，但可控制功率的分布。 4.4.4 调频信号的产生与解调 ★直接调频（参数变值法） ★间接调频（倍频法） 1、调频信号的产生 （1）直接调频法 直接法就是用调制信号直接控制压控振荡器（VCO）的频率，使其按调制信号的规律线性变化，从而产生FM信号。 优点：容易实现，可以获得较大的频偏。 缺点：频率稳定度不高，载频的漂移相当厉害，需要采用自动频率控制系统来稳定中心频率 （2）间接调频法（倍频法） 先对调制信号积分，后对载波进行相位调制，从而产生窄带调频信号（NBFM），再利用倍频器把NBFM信号变换成WBFM信号 。 间接调频框图 积分器 相位调制器 N倍频器 NBFM产生原理框图 积分器 积分器应该有K