0401_模拟调制系统_AM_DSB_SSB

模拟调制系统模拟调制系统 1 引言引言 1 1 载波调制与解调的定义 载波调制与解调的定义 载波调制载波调制即按照原始基带信号 调制信号 的变化规即按照原始基带信号 调制信号 的变化规 律去改变高频载波某些参量的过程 其目的在于 律去改变高频载波某些参量的过程 其目的在于 1 将原本不适合信道传输的基带信号变成适合信 将原本不适合信道传输的基带信号变成适合信 道传输的频带信号 已调信号 道传输的频带信号 已调信号 2 实现信道的多路复用 实现信道的多路复用 3 提高和改善系统的抗噪声性能 提高和改善系统的抗噪声性能 解调解调即从频带信号 已调信号 中提取并恢复出原始即从频带信号 已调信号 中提取并恢复出原始 基带信号 调制信号 的过程 基带信号 调制信号 的过程 1 2 载波调制的分类 载波调制的分类 1 2 1 按照载波的种类划分 正弦载波调制和脉冲载波调制 按照载波的种类划分 正弦载波调制和脉冲载波调制 1 2 2 按照调制信号的种类划分 模拟调制和数字调制 按照调制信号的种类划分 模拟调制和数字调制 1 3 正弦载波模拟调制的分类 正弦载波模拟调制的分类 1 3 1 幅度调制 幅度调制 线性调制线性调制 已调信号的频谱是原始基带信号频谱的线性搬移 包已调信号的频谱是原始基带信号频谱的线性搬移 包 括常规双边带调幅 括常规双边带调幅 AM 抑制载波双边带调幅 抑制载波双边带调幅 DSB 单边带调幅 单边带调幅 SSB 残留边带调幅 残留边带调幅 VSB 1 3 2 角度调制 角度调制 非线性调制非线性调制 已调信号的频谱不再是原始基带信号频谱简单的线性已调信号的频谱不再是原始基带信号频谱简单的线性 搬移 包括频率调制 搬移 包括频率调制 FM 和相位调制 和相位调制 PM 2 幅度调制与解调的原理及其抗噪声性能幅度调制与解调的原理及其抗噪声性能 2 1 幅度调制的原理 幅度调制的原理 幅度调制幅度调制即按照原始基带信号 调制信号 的变化规即按照原始基带信号 调制信号 的变化规 律去改变高频正弦载波振幅的过程 律去改变高频正弦载波振幅的过程 2 1 1 幅度调制的一般模型 滤波法 幅度调制的一般模型 滤波法 时域 时域 cos mc sta tth t 频域 频域 1 2 mcc SAAH 2 1 2 常规双边带调幅 常规双边带调幅 AM 时域 时域 cos AMc stAm tt cos cos cc Atm tt 频域 频域 AMcc SA 1 2 cc MM 小结 小结 1 定义调幅度 定义调幅度 maxmin maxmin a a ta t m a ta t 若若 则 则 AM 信号的包络完全符合信号的包络完全符合的变的变 1 a m a t 化规律 在大信噪比情况下可以采用包络检波法 非化规律 在大信噪比情况下可以采用包络检波法 非 相干解调 或同步解调 相干解调 提取和恢复原始相干解调 或同步解调 相干解调 提取和恢复原始 基带信号 若基带信号 若 则 则 AM 信号的包络完全符合信号的包络完全符合 1 a m 的变化规律 在大信噪比情况下仍采用包络的变化规律 在大信噪比情况下仍采用包络 a t 检波法 非相干解调 将导致恢复信号波形出现过调检波法 非相干解调 将导致恢复信号波形出现过调 失真 因而只能采用同步解调 相干解调 失真 因而只能采用同步解调 相干解调 为了避 为了避 免过调失真 则免过调失真 则 AM 信号必须满足 信号必须满足 max Am t 2 AM 信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移 信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移 由载频分量和上 下两个边带分量构成 载频分量不由载频分量和上 下两个边带分量构成 载频分量不 包含有用信息 可用于载波同步提取 上 下两个边包含有用信息 可用于载波同步提取 上 下两个边 带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称 带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称 AM 信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍 3 定义调制效率 定义调制效率 信号中有用部分的功率信号总功率 2 22 1 3 s AM cs Pm t PP Am t 2 1 3 抑制载波双边带调幅 抑制载波双边带调幅 DSB 时域 时域 频域 频域 小结 小结 1 DSB 信号的包络完全符合信号的包络完全符合的变化规律 的变化规律 a t 因而不能直接采用包络检波 非相干解调 恢复原因而不能直接采用包络检波 非相干解调 恢复原 始信号 只能采用同步解调 相干解调 始信号 只能采用同步解调 相干解调 若 若 DSB 信号包络的过零点与载波的过零点重合 则信号包络的过零点与载波的过零点重合 则 DSB 信信 号的波形在该点相位跳变号的波形在该点相位跳变 反相 反相 反之则 反之则 DSB 信号的波形在该点相位连续 信号的波形在该点相位连续 2 DSB 信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移 信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移 由上 下两个边带分量构成 上 下两个边带分量包由上 下两个边带分量构成 上 下两个边带分量包 含相同的有用信息且关于载频左右对称 含相同的有用信息且关于载频左右对称 DSB 信号信号 的带宽是基带信号最高截止频率的两倍的带宽是基带信号最高截止频率的两倍 3 2 1 4 单边带调幅 单边带调幅 SSB 时域 时域 ttmttmtS ttmttmtS ccUSB ccLSB sin 2 1 cos 2 1 sin 2 1 cos 2 1 频域 频域 HMMS ccSSB 2 1 其中 其中 是是 的希尔伯特变换 的希尔伯特变换 tm tm sgnjMM 0 1 0 1 sgn tt cc sincos tt cc cossin 推论 相移法产生单边带调幅 推论 相移法产生单边带调幅 SSB 信号 信号 其中 希尔伯特滤波器的传递函数为 其中 希尔伯特滤波器的传递函数为 0 0 sgn j j jHh 小结 小结 1 SSB 信号的包络与信号的包络与的变化规律无关 因的变化规律无关 因 a t 而不能直接采用包络检波 非相干解调 恢复原始而不能直接采用包络检波 非相干解调 恢复原始 信号 只能采用同步解