现代通信原理14章总结ppt课件

1、延延续续波波调调制制脉脉冲冲调调制制线性调制线性调制非线性调制非线性调制数字调制数字调制脉冲模拟调制脉冲模拟调制脉冲数字调制脉冲数字调制常规双边带调幅常规双边带调幅AMAM抑制载波双边带调幅抑制载波双边带调幅DSBDSB单边带调幅单边带调幅SSBSSB残留边带调幅残留边带调幅VSBVSB频率调制频率调制相位调制相位调制幅度键控幅度键控ASK频率键控频率键控FSK相位键控相位键控PSK、DPSK、QPSK脉幅调制脉幅调制PAMPAM脉宽调制脉宽调制PDMPDM脉位调制脉位调制PPMPPM脉码调制脉码调制PCMPCM增量调制增量调制DMDM.4 4、按传送信号的复用方式分类、按传送信号的复用方式分

2、类频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。频分复用、时分复用、码分复用频分复用、时分复用、码分复用时分复用：用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间范围。时分复用：用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间范围。码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同信号。码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同信号。传统的传统的模拟通讯模拟通讯数字通讯数字通讯卫星通讯的卫星通讯的扩频通讯系统扩频通讯系统.5 5、按传输媒介分类、按传输媒介分类有有线线通通讯讯无无线线通通讯讯有线电通讯有线电通讯光纤通讯光纤通讯短波通讯短波通讯双绞线双绞

3、线同轴电缆同轴电缆同步卫星同步卫星中低轨道卫星中低轨道卫星微波通讯微波通讯卫星通讯卫星通讯红外线通讯红外线通讯 还有其它一些分类方法，如窄带通讯和宽带通讯之分。言语、还有其它一些分类方法，如窄带通讯和宽带通讯之分。言语、低速数据属窄带通讯，而图像、多媒体、高速数据属宽带通讯。低速数据属窄带通讯，而图像、多媒体、高速数据属宽带通讯。. 假设码元速率为假设码元速率为RsRs，信息速率为，信息速率为RbRb，每个码元有，每个码元有N N种能够种能够采用的符号，那么它们之间的关系为采用的符号，那么它们之间的关系为 码元速率的单位为波特码元速率的单位为波特baudbaud，故也称为波特率。，故也称为波特

4、率。2log( / )bsRRN b s2()logbsRRbaudN 如每秒传送如每秒传送12001200个码元，那么码元速率的个码元，那么码元速率的1200baud1200baud。 假设采用四进制，每个码元携带假设采用四进制，每个码元携带2bit2bit，那么信息速率为，那么信息速率为2400b/s2400b/s。.延续波调制是以正弦波为载波的调制方式延续波调制是以正弦波为载波的调制方式 分为线性调制和非线性调制分为线性调制和非线性调制线性调制：是指调制后的频谱为调制信号频谱的平线性调制：是指调制后的频谱为调制信号频谱的平移，即线性变换移，即线性变换非线性调制：已调信号和调制信号不存在这

5、种对应非线性调制：已调信号和调制信号不存在这种对应关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无对应线关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无对应线性关系的分量性关系的分量传输信息的有效性和可靠性是通讯系统最主要的质量目的传输信息的有效性和可靠性是通讯系统最主要的质量目的.( )cFf将搬移到载波频率 附近()()ccUSBLSB，上边带；，下边带=2AMmB2fB带宽常规双边带调幅频谱为双边带就不用冲击信号.1.相移率波法 单边带调制 二种单边带调制方法 2.双边带不一定比单边带好3.对于残留边带调制增益越高越好4.3.2 3.2 单双边带调幅单双边带调幅SSBSSB一、单边带调幅信号的频域表达及滤波

6、法构成一、单边带调幅信号的频域表达及滤波法构成 单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带，单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带，因此产生单边带信号的最直观的方法就是让双边带信因此产生单边带信号的最直观的方法就是让双边带信号经过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，即可得号经过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号。这种方法称为滤波法。到单边带信号。这种方法称为滤波法。. 双边带调制相关解调的信噪比增益比单边带调制的高是双边带调制相关解调的信噪比增益比单边带调制的高是否阐明双边带调制的抗噪声性能比单边带调制的更好？否阐明双边带调制的抗噪声性能比单边带调制的更好？ 双边带调制相关

7、解调的信噪比增益是单边带的两倍，并双边带调制相关解调的信噪比增益是单边带的两倍，并不意味着前者的抗噪性能优于后者。分析中，双边带已调不意味着前者的抗噪性能优于后者。分析中，双边带已调信号功率是单边带的两倍。信号功率是单边带的两倍。 因此，两种情况下所得到的输出信噪比是在不同输入信号功因此，两种情况下所得到的输出信噪比是在不同输入信号功率情况下得到的。率情况下得到的。. 假设我们在一样输入功率假设我们在一样输入功率Si、一样噪声功率密度、一样噪声功率密度n0、一样调、一样调制信号带宽制信号带宽W的情况下，对两种调制方法进展比较，就会发现的情况下，对两种调制方法进展比较，就会发现它们的输出信噪比是

8、相等的。它们的输出信噪比是相等的。 因此，这两种调制的抗噪声性能是一样的，但是双边带信号因此，这两种调制的抗噪声性能是一样的，但是双边带信号所占有的传输带宽为单边带的两倍。所占有的传输带宽为单边带的两倍。.3.7 3.7 频分多路复用及线性调制运用频分多路复用及线性调制运用多路复用：多路复用： 把多个彼此不相关的信号合并为一个复合的群信号，可把多个彼此不相关的信号合并为一个复合的群信号，可在一条信道上同时进展通讯的方法。在一条信道上同时进展通讯的方法。两种根本的多路复用方式：频分复用和时分复用。两种根本的多路复用方式：频分复用和时分复用。按频率分割信号的方法叫频分复用；按频率分割信号的方法叫频

9、分复用；按时间分割信号的方法叫时分复用。按时间分割信号的方法叫时分复用。. 调频与调相的方法有:直接与间接法。 角调制可分为频率调制和相位调制。 相位调制PM：当幅度和频率不变，已调信号的瞬时相角是调制信号的线性函数。 2、频率调制(Frequency Modulation,FM) 假设幅度不变，起始相位为0，已调信号的瞬时角频率或频率是调制信号的线性函数 与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能. 角调制与线性调制不同：角调制与线性调制不同： 角调制中已调信号的频谱与调制信号频谱之间不存在线性角调制中已调信号的频谱与调制信号频谱之间不存在线性对应关系，而是产生出与频谱搬移

10、不同的新的频率分量，因对应关系，而是产生出与频谱搬移不同的新的频率分量，因此呈现出非线性特征。故又称为非线性调制。此呈现出非线性特征。故又称为非线性调制。 角调制可分为频率调制和相位调制，鉴于频率调制与相位角调制可分为频率调制和相位调制，鉴于频率调制与相位调制之间存在内在联络，而且在实践运用中频率调制得到广调制之间存在内在联络，而且在实践运用中频率调制得到广泛采用，因此主要讨论频率调制。泛采用，因此主要讨论频率调制。第四章第四章 模拟角度调制模拟角度调制. FMFM与与PMPM之间的关系之间的关系 由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FMFM

11、与与PMPM之间是可以相互转换的。之间是可以相互转换的。 比较下面两式可见比较下面两式可见( )cos( )PMcPMStAtKf tFMcFM( )cos( )dStAtKf tt 假设将调制信号先微分，而后进展调频，那么得到的是调相波，这种方式叫假设将调制信号先微分，而后进展调频，那么得到的是调相波，这种方式叫间接调相；间接调相； 假设将调制信号先积分，而后进展调相，那么得到的是调频波，这种方式叫假设将调制信号先积分，而后进展调相，那么得到的是调频波，这种方式叫间接调频。间接调频。 .a a直接调频直接调频 b b间接调频间接调频 (c) (c) 直接调相直接调相 (d) (d) 间接调相

12、间接调相 可以用调频器来实现调相，称为间接调相。可以用调频器来实现调相，称为间接调相。 可以用调相器来实现调频，称为间接调频。可以用调相器来实现调频，称为间接调频。 .调频信号的带宽调频信号的带宽 实际上，调频信号的频带宽度为无限宽。实际上，调频信号的频带宽度为无限宽。 实践上，边频幅度随着实践上，边频幅度随着n的增大而逐渐减小，因此调频信号的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似以为具有有限频谱。可近似以为具有有限频谱。 通常采用的原那么是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调通常采用的原那么是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的载波的10%以上的边频分量。以上的边频分量。 当当FM 1以后，取

13、边频数以后，取边频数n = FM + 1即可。由于即可。由于n FM + 1以上的边频幅度均小于以上的边频幅度均小于0.1Ac。.调频信号的解调有相关与非相关解调两种方法。调频信号的解调有相关与非相关解调两种方法。相关解调适宜于窄带调频相关解调适宜于窄带调频非相关解调既适宜于窄带调频，也适宜于宽带调频。非相关解调既适宜于窄带调频，也适宜于宽带调频。 二、二、 调频信号的解调调频信号的解调1. 1. 非相关解调：非相关解调： 用线性频率用线性频率- -电压转换特性产生电压转换特性产生AMFMAMFM波，再进展包络检波。波，再进展包络检波。 设输入信号为：设输入信号为： 那么解调器输出应为：那么解

14、调器输出应为： . 2. 相关解调：相关解调仅适用于相关解调：相关解调仅适用于NBFM信号信号NBFMcFMc( )cos ( )d sinstAtAKf tttttccsin)( 由于由于NBFM信号可分解成同相分量与正交分量之和，因此可以采用线性调信号可分解成同相分量与正交分量之和，因此可以采用线性调制中的相关解调法来进展解调制中的相关解调法来进展解调.调频性能分析调频性能分析 在大信噪比情况下，宽带调频系统的信噪比增益是在大信噪比情况下，宽带调频系统的信噪比增益是很高的，即抗噪声性能好。很高的，即抗噪声性能好。 例如，调频广播中常取例如，调频广播中常取 ，那么制度增益，那么制度增益GFM GFM =450=450。也就是说，加大调制指数，可使调频系统的。也就是说，加大调制指数，可使调频系统的抗噪声性能迅速改善。抗噪声性能迅速改善。 调频系统性能优于线性调制系统的缘由：调频系统性能优于线性调制系统的缘由： 以带宽换取信噪比；以带宽换取信噪比； 以带宽换取信噪比有