简明通信原理第4章模拟调制系统.pptx

学习目标调制的功能和分类；幅度调制及其抗噪声性能；角度调制的概念，卡森公式；各种调制方式的优势及主要应用；频分复用（FDM）的概念。第4章模拟调制系统

4.1调制简介调制是许多通信系统（尤其是无线通信）的关键技术。什么是调制？比喻货物运输调制传输货物消息信号运载工具载波把货物装载到运载工具上调制过程到达目的地后，则要从运载工具上卸下货物解调过程调制把消息信号搭载在载波上的过程。换言之就是使载波的某个参数（幅度、频率、相位）随着消息信号的规律而变化。第4章模拟调制系统

第4章模拟调制系统幅度调制过程示意载波一种高频周期信号（如正弦波、脉冲串），其本身不含任何有用信息。：已调信号经过调制后的载波，它含有消息信号的全部特征。调制过程中涉及的3种信号消息信号载波已调信号“消息信号、调制信号和基带信号”对于已调信号来说是同义词。解调（或称检波）是调制的逆过程从已调信号中还原消息信号：

第4章模拟调制系统调制的类型根据消息信号、载波的被调参数和频谱结构的不同，可将基本调制方式分为：若用模拟消息信号分别控制载波的幅度、频率和相位，则相应产生模拟已调信号幅度调制（AM）频率调制（FM）相位调制（PM）若用数字消息信号分别控制载波的幅度、频率和相位，则相应产生数字已调信号：振幅键控（ASK）频移键控（FSK）相移键控（PSK）

第4章模拟调制系统4.2幅度调制常规调幅幅度调制是使正弦载波的振幅按照模拟消息信号的变化规律成比例地变化。幅度调制有4种方式AMDSBSSBVSB常规双边带调幅抑制载波双边带调制单边带调制残留边带调制1．AM信号的产生图4-2AM调制模型????

第4章模拟调制系统AM信号的波形与频谱AM信号的时域表达式：（4-2-1）式中，为载波角频率。利用以下傅里叶变换对：（4-2-2）则可由式（4-2-1）写出AM信号的频域表达式：

其波形和频谱（幅度谱）示意图:图4-3AM信号的波形和频谱第4章模拟调制系统

由图可见：（1）AM波的包络反映了基带信号的变化规律，可进行包络检波。（2）AM的频谱由载频分量和上、下对称的两个边带组成，传输带宽为 第4章模拟调制系统线性调制（3）已调信号的频谱仅仅是基带信号频谱的简单搬移即在调制过程中频谱结构没有发生变化，只是频谱位置平移了（4-2-3）?

第4章模拟调制系统4.2.2抑制载波双边带调制?图4-5DSB信号的波形和频谱由图可见：?（2）DSB频谱中没有载波分量，因此，调制效率达到100%。问题：DSB信号的带宽与AM相同，仍是基带信号带宽的两倍，即这就引发出一种想法：能否只传输DSB其中的一个边带呢？

4.2.3单边带调制1．SSB信号的产生滤波法：先产生一个DSB信号，然后用?滤掉一个边带，即可得到SSB信号。图4-6滤波法产生SSB的模型若为高通滤波器，则产生上边带（USB）信号；若为低通滤波器，则产生下边带（LSB）信号。图4-7边带滤波器特性图4-8SSB信号的频谱

4.3角度调制角度调制调频（FM）调相（PM）角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。这种优势的代价是占用比调幅信号更宽的带宽。第4章模拟调制系统

第4章模拟调制系统4.3.2FM信号的频谱与带宽频谱结构角度调制属于非线性调制，已调信号的频谱不再是消息信号频谱的简单搬移。M信号的频谱结构与调频指数密切相关。

2．带宽理论上，FM信号的频谱含有无穷多个频率分量，所以其带宽为无穷大。——卡森公式当时，谱线只有载波分量和一对边频，此时为当1时，边频分量增多，频带变宽，此时称为例如，在FM广播中规定最大频偏为75kHz，最高调制频率为15kHz，故调频指数，由卡森公式可算出FM信号的频带宽度为180kHz。第4章模拟调制系统实际上，FM信号的有效带宽为窄带调频宽带调频

4.3.4FM特点与应用（1）调频是将调制到载波的频率上，表现为FM波的过零点密度与成比例，而幅度保持恒定。（2）FM属于非线性调制，其频谱结构与调频指数密切相关，所需的传输带宽比AM信号的带宽大倍，因此，有效性不如调幅系统。（3）FM信号的带宽随的变化而