现代通信原理与技术9第四章

第四章模拟调制系统,主要内容,一、线性调制系统的原理及抗噪声性能二、非线性调制系统的原理及抗噪声性能三、频分复用及多级调制,1、掌握调制的目的、定义和分类2、掌握线性调制四种方式的原理、特点、时域（AM、DSB）或频域表示、解调方法3、掌握非线性调制的原理、特点和时域表示4、掌握瞬时频率、瞬时相位的概念和调频信号带宽的计算5、熟悉四种线性调制方式的时域波形和频谱结构，以及相互间的联系和区别6、熟悉非线性调制频谱结构特点7、熟悉各种调制方式的抗噪声性能,基本要求,4.1调制的基本概念,一、调制的定义载波的某个参数（幅度、频率、相位）随调制信号变化而变化的过程称为调制。相反的变换过程称为解调。,载波：正弦波、脉冲调制信号：基带信号，信源输出的由原始消息直接变换成的电信号。,二、调制的目的（1）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号（频带信号）；（2）减小干扰，提高系统抗干扰能力；（3）实现信道的多路复用（FDM），提高信道利用率。,三、分类,按载波的种类:正弦波调制和脉冲调制正弦波调制：用正弦型高频信号作载波的调制脉冲调制：用脉冲串或一组数字信号作载波的调制,三、分类（续）,正弦波调制,模拟调制：调制信号为模拟信号,数字调制：调制信号为数字信号,幅度调制(线性调制),AMDSBSSBVSB,角度调制(非线性调制),FM,PM,调制信号频谱的简单搬移，不产生新的频谱结构,除有表示调制信号的频谱外，还产生了新的频谱分量,4.2幅度调制的原理,1.幅度调制的一般概念2.普通调幅（AM）3.抑制载波的双边带调制（DSB）4.单边带调制（SSB）5.残留边带调制（VSB）,一、幅度调制的一般原理,幅度调制：正弦型载波的幅度随调制信号作变化的过程,调制信号,频谱分析,（1）波形特点：幅度随基带信号变化而变化（2）频谱特点：从基带简单的搬移到频带上频谱的搬移是线性的，所以称为线性调制,幅度调制的特点,1、AM调制原理,基带信号m(t)包含直流成分，即：m(t)=m0+m(t)（|m(t)|maxm0），h(t)为一理想带通滤波器的冲激响应。,二、普通调幅AM（AmplitudeModulation）,1、AM调制原理（续）,(1)AM信号的时域描述,1、AM调制原理(续）,(2)AM信号的频域描述,AM信号频谱如下图所示:,AM信号的频谱图,1、AM调制原理（续）,(3)AM信号的功率,2、AM信号带宽,3、AM信号的解调,（1）包络检波法解调,（2）相干解调（同步解调）,经低通后:,有用信号：,1、一般原理,输入基带信号m(t)无直流成分且h(t)为一理想带通滤波器的冲激响应。,三、抑制载波的双边带调制（DSB）,1、一般原理（续）,（1）时域波形,1、一般原理（续）,（2）频谱特性,1、一般原理（续）,（3）已调信号的功率,2、DSB信号带宽,1、一般原理,四、单边带调制SSB（Single-sideband）,2、SSB信号带宽：,对滤波器提出很高要求。尤其是截止特性陡峭的高频网络更难制作。实际中往往采用多次频移及多次滤波的办法来实现。,滤波,滤波,载波,载波,载波,滤波,功放,相移法,4、SSB信号解调方法,（2）相干解调,（1）加大载波后，可采用包络检波法解调,1、一般原理,五、残留边带调制VSB（Vestigial-sideband）,VSB的调制滤波器特性分析,从解调角度来分析所需的滤波器特性,根据同步解调原理：,只要残留边带滤波器的