通信原理3模拟调制系统.ppt

第三章 模拟线性调制 第三章 模拟线性调制 调制的概念 就是按照调制信号（基带信号）的变化规律去改变高频载波某些参数的过程。实质上是将调制信号的频谱从某个频率位置搬移到另一频率位置上。 调制的概念 调制 ：把信号转换成适合在信道中传输形式的过程。 调制信号 ：指来自信源的基带信号。 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。 已调信号 ：载波受调制后称为已调信号。 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。 电信号 基带信号 （携带有用信息的信号，未调制） 频带信号 （基带信号经过某种调制） 传输方式 基带传输 调制（频带）传输 模拟调制 线性调制：AM、DSB、SSB、VSB 非线性调制：PM、FM调制 数字调制：ASK、FSK、PSK 第三章 模拟线性调制 第三章 模拟线性调制 一、常规调幅（AM） 设调制信号为f(t)，其平均值f(t)=0。f(t)叠加直流A0后对载波的幅度进行调制，就形成常规调幅信号。 时间波形表达式为： sAM(t)=[A0+f(t)] cos(?ct+ ? c ) 其中 ?c为载波信号的角频率 ? c为载波信号的起始相位 一、常规调幅 一、常规调幅 调制波包络无失真条件 A0 ? |f(t)|max时，SAM(t)的最小振幅总大于0，保证调幅波的包络与调制信号变化规律一致 A0 ? |f(t)|max时，会出现过调幅现象，若用包络检波进行解调，其结果就会失真 一、常规调幅 调幅系数或调制度 ?AM= = 1为正常调幅 =1为满调幅 1为过调幅 例题与习题 已知调幅波 SAM(t)=(15+3cos2?Ft+2cos6? Ft)cos2?fct， 求该调幅波的调制度，F是常数 令载波初相为0时，已调信号为： 已调信号的频谱图： 调幅信号的平均功率为： 调制效率：边带功率与总功率之比，即： 例3-1：已知一个AM广播电台输出功率是50kW，采用单频余弦信号进行调制，调幅指数为0.707。 （1）试计算调制效率和载波功率； （2）如果天线用50Ω的电阻负载表示，求载波信号的峰值幅度。 解（1） 由以上的公式有 则调制效率 载波功率为 （2）载波功率Pc与载波峰值A的关系为 所以 二、抑制载波双边带调幅（DSB） 直接用f(t)调制载波的幅度 DSB信号的表达式 双边带信号的时间波形表达式： sDSB(t)= f(t) cos ?c t 相应的已调信号的频谱表达式： SDSB(?)=[ F(?+ ?c )+ F(?-?c ) ]/2 二、抑制载波双边带调幅（DSB) 二、抑制载波双边带调幅（DSB） 双边带信号的平均功率： PDSB(t)= sDSB2(t) = f2(t) cos ?ct = f2(t) /2 由于边带功率即是信号的全部功率，所以 调制效率?DSB = 1 DSB-SC与AM信号的比较 DSB-SC的调制效率：100％ 优点：节省了载波功率。 缺点：不能用包络检波，需用相干检波，较复杂。 双边带的上、下两个边带有什么关系？ 一个边带携带了调制信号的全部信息。 进一步改进：单边带调制 进一步节省载波功率和带宽 三、单边带调幅（SSB） 单边带调制：只产生一个边带的调制方式 双边带信号的频谱 上边带和下边带完全对称 一个边带携带了基带信号的全部信息 方法 用滤波法形成单边带信号 让双边带信号通过一个单边带滤波器 用相移法形成单边带信号 同相分量、正交分量 三、单边带调幅（SSB） 用滤波法形成单边带信号 图中HSSB(?)为单边带滤波器的传递函数 多级滤波法原理如下图所示： 例3-2设本地载波信号与发送载波的频率误差和相位误差分别为 和 ，试分析对解调结果的影响。 解：设本地载波信号为 与DSB信号相乘后为 经LPF后得到 (1) 当