第3章_模拟传输.docVIP

模拟传输 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 模拟传输核心内容----模拟信号的调制、解调 3.1 幅度调制 3.2 模拟角度调制 3.3 幅度调制系统的抗噪声性能 3.4 *角度调制系统的抗噪声性能 3.5 各类通信系统的比较与应用 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.1 幅度调制 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 幅度调制----用信号去迫使高频载波瞬时幅度变化。 模拟常规调幅（AM） 抑制载波双边带调幅（DSB-SC） 单边带调幅（SSB） 残留边带调幅（VSB）信号。 3.1.1常规调幅AM 1．表达式： 产生方案： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 波形： (a) (b) ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 定义调幅指数： ：正常情况； ：临界调制； ：过调制，波形如图（b）所示。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 频域分析 频谱： 频谱图： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 功率与效率 定义调制效率： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 接收 常用的晶体二极管包络检波器： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 输出电压波形： 非相干解调：接收机不需要产生与接收信号中的载波完全同频同相的本地载波的接收方式。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.1.2抑制载波双边带调幅 DSB-SC信号 波形： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 频域分析 频谱： 功率与效率 调制效率 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 接收 相干解调原理图： 相干解调：接收端需产生本地载波的解调方法。 如。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.1.3单边带调幅（SSB） SSB信号及滤波法 只取DSB-SC信号中的上边带或下边带分量。 上边带信号：，频谱： 下边带信号：， 频谱： 频谱： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 滤波法： 保留上边带的边带滤波器： 保留下边带的边带滤波器： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 相移法 截取基带信号的负频率部分或正频率部分再直接用DSB-SC调幅可产生单边带信号。如下： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 的时域形式： 所以 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 时域统一式： 相移法： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 接收 相干解调接收： ：以基带信号的最高频率为截止频率的低通滤波器。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.1.4残留边带调幅（VSB） 滤波法： ：残留边带滤波器的传递函数，在 处的过渡带形状必须对称互补。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.2模拟角度调制 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3.2.1角调制的基本概念 表达式： 随变化。 相位调制与频率调制的概念 ， ：常数，载波频率； ：相位； ， 瞬时频率。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 相位调制（PM） 或 ：相偏常数，单位rad/V。 调相信号： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 频率调制（FM） 或 ：频偏常数，单位Hz/V。 调频信号： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 图示方波与锯齿波信号的调相与调频信号。 解： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ PM与FM的等效关系 （a）用PM实现FM （b）用FM实现PM ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 最大频偏、相偏与调制指数 最大相偏 ：调角信号相位偏离零相位（未调载波相位）的最大值。 PM信号： FM信号： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 最大频偏 ：已调信号的瞬时频率与未调载波频率之差的最大值。 PM信号： FM信号： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 若消息信号： 可对调频，又可调相。确定调制信号。 解：PM调制： FM调制： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 所以有： ：；：。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 令 与 于是有， ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 定义调制指数： 调相指数： 调频指数： 表示基带信号的带宽，等于它的最高频率。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 已知调角波： （1）求与； （2）若是调相波，，