通信原理第二次讨论课

1、12级 电一DSB与与SSB调制增益关系调制增益关系FM与与PM调制的关系调制的关系FM的产生与解调的产生与解调DSB调制系统的性能调制系统的性能DSB调制系统的性能调制系统的性能 DSB调制过程时域表示式：频谱：曲线：ttmtscDSBcos)()()()(21)(ccDSBMMS AM调制中载波分量不携带信息，信息由边带传送，如果将直流分量A0去掉就可以得到抑制载波的双边带信号，简称DSB。 DSB调制的特点 由于DSB调制没有载波分量，所以DSB调制效率是100%； 由于DSB信号的包络不在与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波恢复调制信号; DSB信号虽然节省了载波功率，

2、但它所需的传输带宽仍是调制信号的两倍，与AM信号带宽相同。 DSB解调过程输入信号：乘 积：ttmtscmcos)()(ttmtmttSmccm2cos)(21)(21cos)(0LPF tsmtccos tmo 解调是调制的逆过程，作用是从接受的已调信号中恢复原基带信号，解调与调制一样均是频谱搬移。 由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响，因而调制系统的抗噪声性能主要用解调器的抗噪声性能来衡量。为了对不同调制方式下各种解调器性能进行度量，通常采用信噪比增益G（调制制度增益）来表示解调器的抗噪声性能。DSB噪声性能分析模型： DSB的抗噪声性能BPFLPF tsm tn tni tsmtcco

3、s tmo tno解调器解调器滤除已调信频滤除已调信频带以外的噪声带以外的噪声o1( )( )2m tm t22oo1( )( )4Sm tm tttnttntncsccisin)(cos)( )(tttnttnttnccscccicossin)(cos)(cos)(2sin)(2cos)(21)(21ttnttntncsccc22oo1( )( )4cNn tn tBnNtnii024141)(41滤波后输出：功 率：输入窄带噪声：)(21cos)()(222tmttmtsScmiBntmNSii02)(2122oo01( )( )414im tSm tNn BNoo/2/DSBiiSNGS

4、N输入信噪比输出信噪比制 度 增 益输入信号功率DSB与与SSB调制增益的关系调制增益的关系 单边带（SSB）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤波方法的不同 ，产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。o01144iNNn Bttmttmtsccmsin)(21cos)(21)(o1( )( )4mtm t22oo1( )( )16Sm tm t22oo001( )( )16144m tSm tNn Bn B在SSB调制系统中噪 声 功 率解调器输出输出信号功率输出信噪比输入信号功率：BntmBntmNSii02024)()(41oo/1/SSBiiSNGSN tm241输入信噪

5、比： 制 度 增 益 ： )(21)(2141sin)(cos)(41)(2222tmtmttmttmtsSccmi结论：结论： DSB与SSB调制增益的关系为 GDSB = 2GSSB但这并不能说明DSB系统的抗噪声性能比SSB系统好。在相同的输入信号功率Si，相同的输入噪声功率谱密度，相同的基带信号带宽条件下，它们的输出信噪比是相等的，因此两者的抗噪声性能是相同的。但SSB所需的传输带宽仅是DSB的一半,因此SSB得到普遍应用。FM调制和调制和PM调制的关系调制的关系)(cos)(ttAtscm一般表达式)()(tmKtp)(cos)(tmKtAtspcPM( )cos( )FMcfstA

6、tKmd( )( )ftKmdFM表达式表达式PM表达式表达式 在调制时，若载波的频率频率随调制信号变化，称为频率调制(调频）；若载波的相位相位随调制信号变化，称为相位调制（调相）。在这两种调制过程中，载波的幅度都保持恒定不变，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化，统称为角度调制（调角）。 PM与FM的区别仅在于PM是相位偏移随调制信号m(t)的线性变化，FM是相位偏移随m(t)的积分呈线性变化，如果预先不知道调制信号m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。 区别 关系 频率和相位之间存在微分与积分关系，因此FM与PM之间是可以相互转换的。若将调制信号先微分而后进

7、行调频，则得到的是调相波，这种方式叫做间接调相。若将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫做间接调频。（a）直接调频 （b）间接调频(c) 直接调相 (d) 间接调相FM的产生与解调的产生与解调（1）直接调频法： 用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化。VOC tm tsFM FM的产生优点：在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏。缺点：频率稳定度不高用调制信号作控制电压信号，通过外部电压控制振荡频率的振荡器就能产生FM波。图1 FM调制器锁相环（PLL）调制器晶振晶振PDLFVCO调制信号FM信号相位检测器环路滤波器压控振荡器优点：可以获

8、得高质量的FM或PM信号，频率稳定度很 高，可以达到晶体振荡器的频率稳定度。缺点：低频调制特性差。（2）间接法调频 阿姆斯特朗法 间接调频法是先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个NBFM信号，再经n次倍频器可得到WBFM信号，其原理图如下图所示：积分器相位调制器倍频器 tm tsNBFM tsWBFMtAccos FM的解调 调频信号的产生也分相干解调和非相干解调，相干解调适用于NBFM信号，而非相干解调对于NBFM信号和WBFM均适用。v 非相干解调调频信号的一般表达式解调器的输出应为 这就是说，调频频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系的输出电压，鉴频器（频率

9、检波器）可以完成频率-电压的转换关系。( )cos( )FMcfstAtKmd tmKtmf0( )( )sin( )tdcfcfs tAK m ttKmd 微分器的作用是把幅度恒定的调频波sFM(t)变成幅度和频率都随调制信号m(t)变化的调幅调频波sd(t), 包络检波器将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波即得解调输出：o()()dfm tK K mtBPF及限幅微分电路包络检波LPF鉴频器tsFMtsd tmo下图是振幅鉴频器进行非相干解调：作用：消除信道中噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏v 相干解调 由于NBFM信号可以分解成同相分量与正交分量之和，因而可以采用线性调制中的相干解调法来进行解调。( )cos( ) sintNBFMcfcstAtA Kmdt设窄带调频信号相干载波为 c(t)=-sinwctBPF微分LPF tsNBFM tSi tc tSp tsd tm