第四章 模拟调制系统ppt课件

1、1,第4章 模拟调制系统,2,引言,1,幅度调制的原理及抗噪声性能,2,非线性调制的原理及抗噪声性能,3,各种模拟调制系统的比较,4,本章内容:,频分复用(FDM),5,复合调制及多级调制的概念,6,3,本章重点,模拟通信系统的原理，各种模拟调制方式及抗噪声性能比较！ 模拟调制: 线性调制:AM,DSB,SSB,VSB 非线性调制:FM,PM,4,4.1 引言,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（即载波调制）。 狭义调制仅指载波调制，在无线通信和其他大多数场合，调制均指狭义调制。,5,调制的一般框图：,载波表达式：c(t)=A(t)coswt

2、+(t),调制信号 f(t) （信息信号）,调制器,已调信号s(t) （传输信号）,载波信号c(t),用调制信号去控制载波某个参数(幅度、频率、相位)。,载波调制,6,调制的作用,提高无线通信时天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频 处，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。,7,调制的分类,载波信号不同：,调制信号不同：,模拟调制：调制信号是连续变化的模拟信号 数字调制：调制信号是离散的数字信号,连续波调制：载波信号是连续波形 脉冲调制：载波信号是脉冲波形,8,调制的分类,被调制载波参数不同：,幅度调制

3、：载波幅度随调制信号变化 频率调制：载波频率随调制信号变化 相位调制：载波相位随调制信号变化,频谱的变化：,已调信号与输入信号频谱之间呈线性搬移 已调信号与输入信号频谱之间呈非线性搬移,线性调制：,非线性调制：,9,4.2.1 幅度调制的原理,设正弦型载波为: 式中，A 载波幅度； c 载波角频率； 0 载波初始相位。 幅度调制信号(已调信号)可表示成: 式中， m(t)基带调制信号。,10,假设m(t)M()，则已调信号的频谱为:,结论:已调信号的幅度随基带信号正比变化,频谱是基带信号频谱的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制又称为线性调制。 注意:“线性”并不意味着已调信号与调制信

4、号之间符合线性变换关系。,11,幅度调制器的一般模型,通过选择不同的滤波器特性H()，便可以得到各种幅度调制信号，如调幅、双边带、单边带及残留边带信号等。,12,频域表示式：,（1）标准调幅 AM,时域表示式:,若输入基带信号m(t)A0m(t)， A0为直流分量，且A0|m(t)|max，则输出AM调制信号。,13,时域波形,当A0|m(t)|时已调信号包络与调制信号波形相同，用包络检波法可以恢复出原始调制信号。 否则,出现“过调幅”现象，包络检波失效。,Amin,A max,14,频谱,AM信号的频谱包含: 载频分量 上边带 下边带,上边带与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。

5、,载频分量,下边带,上边带,单音调制,15,带宽与功率分配,调制信号功率：,调制信号带宽是基带信号带宽fH的两倍：,所以,载波功率,边带功率,16,调制效率,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。,AM调制方式调制效率低！,确知信号调制：,单音信号调制：,17,（2）双边带调制（DSB）,时域表示式：无直流分量A0 频域表达式：无载频分量,18,时域与频域波形：,优点:调制效率为100,节省了载波功率; 缺点:不能用包络检波，需用相干检波，解调较复杂。,19,（3）单边带调制（SSB）,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()的所有频谱信息，因此

6、可以只传输其中一个边带。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。,20,F+(w)/2,F-(w)/2,F+(w-wc)/4,F-(w+wc)/4,F+(w+wc)/4,F-(w-wc)/4,低通滤波器,高通滤波器,21,SSB信号的频域表示式,滤除下边带:,滤除上边带:,22,以下边带为例：,其中，,23,同理，上边带的时域表达式为：,单边带信号的时域表示及相移法形成,对上、下边带信号的频谱函数做付氏反变换可得到其时域表达式,两式合并：,下边带的时域表达式为：,24,SSB信号的时域表示,SSB的时域表示式：,上边带,下边带,25,SSB时域波形,一般情况：,单音调制：

7、,26,SSB调制小结,SSB信号DSB一样，不能采用简单的包络检波，因为它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以需采用相干解调。,工程实现困难？,27,（4）残留边带调制（VSB）,残留边带调制是介于SSB与DSB之间的一种折中方式，它克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现中的困难。,损失部分,残留部分,28,滤波法实现残留边带调制,滤波器的特性应按残留边带调制的要求进行设计，不需要十分陡峭的截止特性，因而它比单边带滤波器容易设计。,残留边带信号的频谱:,29,残留边带滤波器设计,从接收端分析滤 波器的设计条件!,乘法器输出:,对应频谱:,搬移到2c的高频分量,低通滤波后去

8、除!,30,低通滤波器的输出:,若输出无失真地恢复调制信号m(t)，则传递函数必须满足：,其中，H 调制信号的截止角频率。,31,残留边带滤波器的特性H()在c处必须具有互补对称（奇对称）特性, 相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。,32,残留边带滤波器特性的两种形式,残留“部分上边带”,残留“部分下边带”,33,VSB时域波形,一般情况：,单音调制：,34,（5）线性调制的实现模型,1) 滤波法模型:,输出信号时域表示式：,输出信号频域表示式：,适当选择H()便可得到各种幅度调制信号!,35,sm(t)可等效为两个互为正交调制分量的合成!,2) 移相法模型,其中，,36

9、,移相法模型,37,AM,DSB,SSB,VSB,2Wf,时域表达式,带宽,2Wf,Wf,Wf2Wf,调制方式,各种线性调制方式,38,(6) 线性调制的解调,原理：为了无失真地恢复基带信号，接收端必须提供与发送端载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收信号相乘低通滤波后，可得到原始的调制信号。,相干解调器的一般模型,I、相干解调,39,相干解调器分析,已调信号的表达式:,与相干载波相乘:,低通滤波:,各种线性调制方式sI(t)都包含了m(t)信息!,40,相干解调仿真,41,II、包络检波(非相干解调),适用条件：AM信号，且|m(t)|max A0,由半波或全波整流器和

10、低通滤波器组成.,42,在大信号检波时（一般大于0.5 V），二极管 处于受控的开关状态，检波器的输出为:,包络检波分析,输入信号: 且RC满足如下关系:,隔去直流: m(t),43,4.2.2 线性调制系统的抗噪声性能,数学分析模型,sm(t) 已调信号 n(t) 信道加性高斯白噪声 ni(t) 带通滤波后的噪声 m(t) 解调信号 no(t) 输出噪声,44,噪声分析,ni(t)为平稳窄带高斯噪声:,解调器输入噪声功率:,带通滤波器带宽,单边功率谱密度,45,信噪比增益,用G便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能,也反映了调制制度的优劣。,信噪比增益定义:,其中,46,（1）DSB调制

11、系统的性能,由于相干解调器是线性系统，可以分别计算解调器输出的信号功率和噪声功率。,47,解调器输出端的信号功率,解调器输入信号: 相干载波相乘: 低通滤波: 解调器输出信号功率:,48,解调器输出端的噪声功率,解调器输入噪声: 相干载波相乘: 低通滤波: 输出噪声功率:,带通滤波器带宽2fH,49,信噪比计算,解调器输入信号平均功率为 输入信噪比: 输出信噪比:,50,DSB系统信噪比增益,DSB调制系统的信噪比增益为2,即解调器使信噪比改善一倍。 原因是采用相干解调，使输入噪声中的正交分量被抑制。,51,（2）SSB调制系统的性能,输出噪声功率:,带通滤波器带宽fH,解调器输出信号: 平均

12、功率: 输出信噪比:,52,输入信号平均功率: 输入信噪比:,53,SSB系统信噪比增益,SSB系统中，信号和噪声有相同表示形式，相干解调过程中，信号和噪声中的正交分量均被抑制，故信噪比没有改善。,54,（3） AM包络检波的性能,检波输出电压正比于输入信号的包络变化,55,解调器输入信噪比计算,输入信号功率: 输入噪声功率: 输入信噪比:,带通滤波器带宽2fH,56,解调器输入是信号加噪声的混合波形: 当包络检波器的传输系数为1时，则检波器的输出就E(t)。,输出信号包络的计算,其中,57,输出信噪比计算,大信噪比情况,有用信号与噪声独立分成两项,58,输出信号功率: 输出噪声功率: 输出信

13、噪比: 信噪比增益:,59,例如：对于100%的调制，且m(t)是单频正弦信号，这时AM 的最大信噪比增益为2/3。,讨论,1. AM信号的调制制度增益GAM随A0的减小而增 加。 2. GAM总是小于1，这说明包络检波器对输入 信噪比没有改善，反而恶化了。 3. AM调制系统，在大信噪比时，采用包络检 波器解调时的性能与同步检测器时几乎一样。,60,小信噪比情况,小信噪比情况,其中R(t) 和 (t) 代表噪声的包络及相位：,61,输出信噪比不随着输入信噪比按比例下降，而是急剧恶化，这种现象称为解调器的门限效应,出现门限效应的输入信噪比称为门限值。,因为,输出没有单独的信号项，有用信号被噪声

14、扰乱,62,AM信号解调小结,1. 门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。相干解调不存在门限效应,因为信号与噪声分别进行解调，解调器输出端总是存在单独的信号项。 2. 大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能与相干解调基本相同。当输入信噪比低于门限值时，包络检波将会出现门限效应，输出信噪比急剧恶化，系统无法正常工作。,63,4.3非线性调制的原理及抗噪声性能,用调制信号控制载波的相位角，产生具有恒定振幅和瞬时相角(t)的正弦波，称之为角度调制。,相位调制 PM 频率调制 FM,角度调制方式调制前后频率分量不是线性对应关系，经调制后将原来的频谱扩展到非常宽的频率范围之内传输，所以属于非线

15、性调制。,角度调制时间域上的特点：,幅度始终不变；,角度（频率、相位）在变化。,64,A 载波的恒定振幅； ct +(t)=(t) 瞬时相位 (t) 瞬时相位偏移,角度调制信号的一般表达式:,dct +(t)/dt = (t) 瞬时角频率 d(t)/dt 瞬时频偏,4.3.1 非线性调制的原理,65,相位调制(PM),定义:瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即 式中Kp-调相灵敏度，单位是rad/V。,时域表达式:,66,定义:瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，,频率调制(FM),相位偏移: 时域表达式:,式中Kf-调频灵敏度，单位是rad/sV。,67,PM与 FM的区别,1.PM的相位偏移

16、随调制信号m(t)线性变化，FM的相位偏移随m(t)的积分呈线性变化。 2.如果不知道调制信号m(t)，则无法从已调信号判断是调相信号还是调频信号。,68,瞬时频率：,最大频偏：,最大相偏：,调相指数,一、单音调相,瞬时相位：,单音FM和单音PM,69,调频指数,最大相偏：,瞬时频率：,最大频偏：,瞬时相位：,二、单音调频,70,PM 和FM 信号波形,71,FM与PM之间的联系,由于频率和相位之间存在微分与积分的关系， 所以FM与PM之间可以相互转换.,72,FM与PM之间的联系,（a）直接调频 （b）间接调频,(c) 直接调相 (d) 间接调相,73,4.3.2 窄带调频（NBFM）,鉴于

17、FM用的较多，下文将主要讨论频率调制方式。频率调制属于非线性调制，一般情况其频谱结构非常复杂，难于表述。,NBFM:,WBFM:,74,时域表示,时域表示式:,1,可以简化为:,75,频域表示,频域表示式:,利用傅里叶变换对:,c,-c,SNBFM(),BNBPM=2Bf,76,NBFM和AM频谱比较,相同点:有一个载波和两个边带，带宽相同; 不同点:NBFM的两个边带分别乘因子1/( - c)和1/( + c), 一个边带和AM反相 。由于因子是频率的函数，所以调制信号频谱会失真。,77,单音调制时NBFM和AM比较,NBFM信号:,AM信号:,78,AM和NBFM频谱比较,79,AM:两个

18、边频的合成矢量与载波同相，所以只有幅度的变化，无相位的变化； NBFM:下边频为负，两个边频的合成矢量与载波则是正交相加，不仅有相位的变化，幅度也有很小的变化。,(a) AM (b) NBFM,80,窄带调频由于最大相位偏移小，使得调频制式抗干扰性能强的优点不能充分发挥。因此，只用于抗干扰要求不高的短距通信，并多用于宽带调频的前置级，再通过倍频成为宽带调频。,81,4.3.3 宽带调频(仅单音情况),Jn (mf) 第一类n阶贝塞尔函数,1.单音WBFM时域表达式:,傅里叶级数:,82,Jn (mf)曲线,83,利用贝塞尔函数的性质:,WBFM的时域表达式：,84,由载波分量c和无数边频(c

19、nm)组成; n = 0,载波分量 ,幅度为AJ0 (mf); n 0,对称分布在载频两侧的边频分量(c nm),幅 度为AJn (mf)，相邻边频之间的间隔为m； n为奇数时上下边频极性相反, n为偶数时极性相同。,讨论:,2.WBFM的频域表达式,WBFM的频域表达式：,85,2) 同阶边频分量幅度大小相等，当n为奇数时上下边频符号相反，n为偶数时符号相同。,1) 宽带调频由载频和无穷多个边频组成且对称分布，间隔wf ；,86,3.调频信号的带宽,也称为卡森（Carson）公式。,理论上调频信号的频带宽度为无限宽!,由于边频幅度随n增大而减小，近似认为频谱有限。通常信号频带宽度应包括幅度大

20、于未调载波10%以上的边频分量。当mf1时,nmf+1以上的边频幅度均小于0.1。,有效带宽:,87,当mf1,宽带调频的带宽: 当任意限带信号调制时，fm是调制信号的最高频率， mf为调制指数，是最大频偏 f与fm之比。,88,基带信号 ，载波为 ， 请写出调频及调相信号表示式，并求调制指数。 解：在调相系统中,在调频系统中,已调信号为,89,调频信号的平均功率等于未调载波的平均功率，即调制前后总的功率不变，只是将原来载波功率中的一部分分配给每个边频分量。,4. 调频信号的功率分配,调频信号平均功率:,贝塞尔函数的性质,90,4.3.4 调频信号的产生与解调,直接调频法：用调制信号直接去控制

21、载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化。,压控振荡器/LC振荡器,91,优点：可以获得较大的频偏。 缺点：频率稳定度不高。,直接调频法优缺点,改进途径：采用锁相环（PLL）调制器,92,间接法调频 阿姆斯特朗Armstrong法,原理:先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频(NBFM)信号，再经n次倍频得到宽带调频 (WBFM) 信。,93,NBFM信号的瞬时频率 (t)= 0 +kFM f(t),经N次倍频后的频率 (t)=N (t)=N 0+NkFM f(t),倍频利用非线性器件来实现，这样会产生一些不需要的频率分量，载频也不一定为合适的频率。倍频器之后通常有

22、移频网络以保证获得正确载频的WBFM信号。,经移频网络 (t)= 0+NkFM f(t),94,相干解调：只适用于NBFM、NBPM信号 非相干解调：适用于所有FM和PM信号,窄带调频信号可以分解成为正交分量和同相分量，而相干解调则是抑制一种分量提取一种分量。,带通滤波器,低通滤波器,微分器,SNBFM(t),si(t),sp(t),sd(t),so(t),c(t)=-sin0t,一、相干解调,4.3.5 角度调制信号的解调,95,注意：相干解调仅适用于窄带角度调制信号的解调,调制信号存在 于正交分量中,相干解调：,窄带调相与窄带调频类似，只是不需要微分器。,96,例：证明单音NBPM本地载波

23、为-sin0t 。,97,二、非相干解调(适用于所有调角信号),三种方法：鉴频器解调、环路解调器、频率反馈解调器,原理：将频率变化转化为幅度变化之后检出幅度变化；,组成：由微分器和包络检波器组成。,鉴频器,KD,1、FM信号非相干解调,98,si(t) =dsFM(t)/dt= -A00+kFMf(t) sin0t+kFMf(t)dt,调幅,调频,SFM(t)=A0cos0t+kFMf(t)dt,输入信号：,微分,包络检波,sd(t)=-A0KD 0+kFMf(t),低通、隔直,so(t)=KDkFMA0f(t) f(t),99,SPM(t)=A0cos0t+kPMf(t) si(t) = d

24、sPM(t)/dt= -A00+kPMdf(t)/dt sin0t+kPMf(t) sd(t)= KDkPMA0df(t)/dt so(t)=sd(t)dt= KDKPMA0f(t) f(t),带通 滤波器,限幅器,鉴频器,LPF,sPM(t),si(t),sd(t),so(t),积分器,sP(t),增加一个积分器,各点信号表示：,2、PM信号非相干解调,100,So(t),4.3.6 非线性调制系统的抗噪声性能,ni(t)=nc(t)cos0t -ns(t)sin 0t,SNBFM(t),带通 滤波器,低通 滤波器,微分器,n(t),2Wf,Si(t),ni(t),Sd(t),nd(t),S

25、p(t),nd(t),no(t),-sinw0t,相干解调器,一、NBFM相干解调的抗噪声性能,so(t)=kFMA0f(t)/2,n0(t)=？,解调器输入端：,解调器输出端：,求GNBFM？,si(t)= SNBFM(t)=A0cos0t A0kFMf(t)dtsin 0t,101,信噪比增益：,GNBFM = (So/ No)NBFM/ (Si/ Ni)NBFM,由于FM= kFM|f(t)|max，将kFM =FM/|f(t)|max代入上式，得,=6(FM/f)2 f2(t)/ |f(t)|2max,输入信噪比： (Si/ Ni)NBFM =A20/2n0Wf,102,|f(t)|m

26、ax=Af ， f2(t)=A2f/2，FM= FM/f,单音调制： f(t)= Afcosft,窄带调制时， FM很小，所以调制增益G很低。,GNBFM =6(FM/f)2 f2(t)/ |f(t)|2max=32FM,相干解调,同理NBPM的调制增益：,103,FM信号非相干解调解调器,带通 滤波器,低通 滤波器,微分器,n(t),Si(t),ni(t),Sd(t),nd(t),Sp(t),nd(t),So(t),no(t),包络 检波器,SFM(t),带通滤波器的带宽WFM2FM。,由于非相干解调不再是线性叠加的处理过程，因此必须讨论信号和噪声的合成信号及其输出。,Si=si2(t)=A

27、02/2 Ni=n0 B= n0 FM /,(Si/ Ni)FM =A20/2n0 FM,二、WBFM非相干解调的抗噪声性能,104,si(t)+ ni(t) = A0cos0t +kFMf(t)dt+r(t)cos0t+(t) = A0cos0t+(t)+r(t)cos0t+(t) = (t)cos0t+ (t),鉴频器输出应是(t)的微分，即频率的瞬时增量。,(t) 为合成波形的瞬时幅度 (t) 为合成波形的瞬时相位增量,105,A0cos0t+(t)=A0cos1 信号矢量 r(t)cos0t+(t) = r(t) cos2 噪声矢量 (t)cos0t+ (t) = (t)cos3 合成

28、矢量,设：,矢量合成图,2-1,2,3,1,3-1,A0,r(t),参考线,信号,噪声,(t),噪声,106,(t) (t)+r(t)sin(t)-(t)/A0,合成矢量的瞬时相位增量：,(t)=kFMf(t)dt,1、大信噪比情况,107,即： sd(t)= KDKFMf(t) nd(t)= (KD/A0)dr(t)sin(t)- (t)/dt,v(t)=KDd(t)/dt= KDKFMf(t) + (KD/A0)dr(t)sin(t)- (t)/dt,信号项,噪声项,鉴频器输出,nd(t)= (KD/A0)dr(t)sin(t)/dt= (KD/A0)dns (t)/dt,02内均匀分布，

29、记为(t),108,输出信号功率：,低通滤波： s0(t)= sd(t)= KDKFMf(t) n0(t)= nd(t)= (KD/A0)dns(t)/dt,输出噪声功率：,n0()=(KD/A0)22 ns() |Wf,ns(),FM,-FM,Wf,-Wf, n0(),ns()= n0 | FM,n0,输出信噪比：,109,单音调制：,大信噪比条件下，WBFM非相干解调可以得到很大的信噪比增益，明显地改善系统的抗噪声性能。,GFM=3(FM / f )3=3 FM,信噪比增益：,110,调频系统与调幅系统比较,例：设调频与调幅信号均为单音调制，调制信号频率为fm，调幅信号为100%调制。当两

30、者的接收功率Si相等，信道噪声功率谱密度n0相同时，比较调频系统与调幅系统的抗噪声性能。,两者输出信噪比的比值：,解：调频波的输出信噪比为,111,将这些关系式带入上式，得,1、在高调频指数时，调频系统的输出信噪比远大于调幅系统。如mf=5时，宽带调频的So/No是调幅时的112.5倍。若两者输出信噪比相等，则调频信号的发射功率可减小到调幅信号的1/112.5。 2、调频系统的这一优越性是以增加传输带宽来换取的。,112,2、小信噪比情况,1-2,1,3,2,3 - 2,A0,r(t),矢量合成图,(t),(t) (t)+A0 / r(t)sin(t)- (t),噪声项,噪声与信号的混合,由于

31、混合信号中不存在独立的信号，输出信噪比迅速恶化，此现象称之门限效应。,Si/ Ni,So/ No,(Si/ Ni) TH,FM,噪声,信号,113,单音调制时在不同调制指数下，调频解调器的输出信噪比与输入信噪比的关系曲线。,1、门限值与调制指数mf 有关，mf 越大，门限值越高。一般认为门 限值为10dB左右。 2、在门限值以上时，(So /No)FM与 (Si /Ni)FM呈线性关系，且mf 越 大，输出信噪比的改善越明显。,114,门限效应是FM系统存在的一个实际问题,尤其在远距离通信和卫星通信等领域中。实际中降低门限值（门限扩展）有两类方法：,1、采用锁相环解调器和负反馈解调器，门限比一

32、般鉴频器的门限电平低610dB。 2、采用“预加重”和“去加重”技术改善调频解调器的输出信噪比，相当于改善了门限。,115,预加重和去加重,鉴频器输出噪声功率谱随频率呈抛物线形状增大，但在调频广播中所传送的语音信号能量却主要分布在低频端，所以高频端输出信噪比明显较小。,去加重：在解调器输出端接一个传输特性随频率增加而滚降的线性网络Hd (f) ，将调制频率高频端的噪声衰减，使总的噪声功率减小。,预加重：在调制器前加入一个预加重网络Hp(f) ，人为地提升调制信号的高频分量，以抵消去加重网络的影响。,116,引入比较基准基带传输系统,4.4 各种模拟调制系统的比较,信号功率也相同,输入输出信号相

33、同,规定落入信号带宽Wf内的噪声功率作为接收机输入端的噪声功率，而接收机输出端的噪声功率应是低通滤波器带宽(即信号带宽)内的噪声功率。,117,输入输出噪声功率相同,输入输出端的信噪比也相同,其它调制方式以此作为在输入信噪比相同的条件下，输出信噪比比较基准！,118,DSB系统：,AM系统：,单音且100%调制时，,119,SSB系统：,FM系统：,单音调制时，,120,WBFM抗噪声性能最好，DSB、SSB、VSB抗噪声性能次之，AM抗噪声性能最差。,121,频带利用率,1）SSB系统和基带系统频带利用率最高； 2）FM系统频带利用率最低。,122,AM：,优点：接收设备简单； 缺点：频带利

34、用率低，功率利用率低，抗干扰能力差； 应用：通信质量要求不高的场合，目前主要用在中波和短波的调幅广播中 。,DSB：,优点：功率利用率高； 缺点：接收要求同步解调，设备较复杂 ； 应用：只用于点对点的专用通信，运用不太广泛。,各种调制方式小结,123,SSB：,优点：功率利用率和频带利用率都较高 ； 缺点：发送和接收设备都复杂 ； 应用：频带比较拥挤的场合，如短波波段的的无线电广播和频分多路复用系统中。,VSB：,在VSB系统中，附加一个足够大的载波，用包络检波法解调合成信号（VSB+C）。 优点：综合了AM、SSB和DSB三者的优点 ； 应用：商用电视广播系统 。,124,WBFM：,优点：

35、幅度恒定不变，对非线性器件不甚敏感，抗干扰能力强 ； 缺点：频带利用率低，存在门限效应 ； 应用：长距离高质量的通信系统中，如空间和卫星通信、调频立体声广播、超短波电台等 。,NBFM：,优点：相干解调时不存在门限效应 ； 应用：小型通信机 。,125,4.5 频分复用(FDM),频分多路传输是指利用不同频率的副载波作为分路信号，以便在同一个信道上同时传输多个信息的技术。,1、若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真，所以应合理选择载波频率。,2、可用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。,充分利用信道的频带资源，提高信道利用率,126,1、FDM基本原理,127,各路基带信号首先通

36、过低通滤波器(LPF)限制基带信号的带宽，避免它们的频谱出现相互混叠。,128,各路都有一个副载波振荡器，以产生频率为01， 02， 0N的正弦波，将信号f1(t)， f2(t)，fN(t)分别为它们进行调制而实现频谱搬移。这种调制称为第一次调制或副载波调制。将各路已调制副载波相加，形成多路信号或综合信号,129,多路信号仍属于基带信号，可以直接通过电缆或专用导线传输到接收端。为了实现无线传输，还需将多路信号对射频载波再作一次调制，我们称为这种调制为第二次调制或主载波调制。,130,为防止各路信号间的相互串扰，在相邻两路之间留有一定的保护间隔Wg。,W01,W02,W03,W0N,W0N,W03,W02,W01,SN(),S1(),S2(),S3(),Ss(),FN(),F1(),F2(),F3(),Wg,2、FDM的带宽,131,多路信号的带宽 Ws = cN + Wf cN,若副载波采用单边带调幅（SSB），且各路已调信号频谱之间不留保护间隔Wg，则多路SSB信号的带宽为N