通信原理课件第6-9节-第5章-4通信原理.pptx

1通信原理第5章模拟调制系统

第5章模拟调制系统2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。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。

第5章模拟调制系统3提高无线通信时的天线辐射效率。把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。调制的目的模拟调制数字调制调制方式幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带角度调制：频率调制、相位调制常见的模拟调制

第5章模拟调制系统41幅度调制（线性调制）的原理01一般原理02设正弦型载波表示式为：03式中，A—载波幅度；04?c—载波角频率；05?0—载波初始相位（以后假定?0＝0）。06则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成07式中，m(t)—基带调制信号。08

第5章模拟调制系统5频谱设调制信号m(t)的频谱为M(?)，则已调信号的频谱为由以上表示式可见，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。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。

第5章模拟调制系统6调幅（AM）时域表示式式中 m(t)－调制信号，均值为0；A0－常数，表示叠加的直流分量。频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。调制器模型

第5章模拟调制系统7波形图由波形可以看出，当满足条件：|m(t)|?A0时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是，可以采用其他的解调方法，如同步检波。

第5章模拟调制系统8频谱图由频谱可以看出，AM信号的频谱由 载频分量 上边带 下边带 三部分组成。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。载频分量载频分量上边带上边带下边带下边带

第5章模拟调制系统9AM信号的特性带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽fH的两倍：功率：当m(t)为确知信号时，若则式中 Pc=A02/2 －载波功率，边带功率。

第5章模拟调制系统10调制效率由上述可见，AM信号的总功率包括载波功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，123654?max＝1/3当|m(t)|max=A0时（100％调制），调制效率最高，这时代入上式，得到

第5章模拟调制系统115.1.2双边带调制（DSB）时域表示式：无直流分量A0频谱：无载频分量曲线：

第5章模拟调制系统12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。5.1.3单边带调制（SSB）原理：双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M(?)的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。产生SSB信号的方法有两种：滤波法和相移法。

第5章模拟调制系统13滤波法及SSB信号的频域表示1滤波法的原理方框图－用边带滤波器，滤除不要的边带:2图中，H(?)为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性：3则可滤除下边带。4若具有如下理想低通特性：5则可滤除上边带。6

第5章模拟调制系统14SSB信号的频谱上边带频谱图:

滤波法的技术难点第5章模拟调制系统15滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性例如，若经过滤波后的话音信号的最低频率为300Hz，则上下边带之间的频率间隔为600Hz，即允许过渡带为600Hz。在600Hz过渡带和不太高的载频情况下，滤波器不难实现；但当载频较高时，采用一级调制直接滤波的方法已不可能实现单边带调制。可以采用多级（一般采用两级）DSB调制及边带滤波的方法，即先在较低的载频上进行D