山东科技大学《通信原理》通信原理教程3.pptVIP

* 作业： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第3章 模拟调制系统 基本概念 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（也称载波调制）。 狭义调制 － 仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。 调制信号 － 指来自信源的基带信号 载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。 载波 － 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。 已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。 解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 * 第3章 模拟调制系统 调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以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。 调制方式 模拟调制 数字调制 常见的模拟调制 幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制 * 3.1 概述 3.2 线性调制 3.3 非线性调制 第3章 模拟调制系统 * 3.1 概述 模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载波 。 载波：确知的周期性波形 － 余弦波： 式中，A为振幅； ?0为载波角频率； ?0为初始相位。 定义： 调制信号m(t) －自信源来的信号 已调信号s(t) － 调制后的载波称为已调信号 调制器 －进行调制的部件 第3章 模拟调制系统 图3.1.1 调制器 调制器 已调信号 s(t) 调制信号 m(t) * 调制的目的： 频谱搬移 － 适应信道传输、合并多路信号 提高抗干扰性 模拟调制的分类： 线性调制：调幅、单边带、双边带、残留边带… 非线性调制（角度调制）：频率调制、相位调制 * 3.2 线性调制 3.2.0 基本概念 设载波为：c(t) = Acos?0 t = Acos2? f0t 调制信号为能量信号m(t)，其频谱为M(f ) 载 波：c(t) 相乘结果： s?(t) 滤波输出： s(t) 用“?”表示傅里叶变换： 式中， s?(t) 调制 信号 m(t) Acos?0t H(f) 已调 信号 s(t) M(f) f 0 S?(f) f0 f -f0 0 (a) 输入信号频谱密度 (b) 输出信号频谱密度 * 3.2.1 振幅调制（AM） 基本原理 设: m(t) = [1+m?(t)]， |m?(t)| ? 1， m?(t)|max = m － 调幅度， 则有调幅信号： s?(t) = [1+m?(t)]Acos?0t， 式中， [1+m?(t)] ? 0，即s?(t) 的包络是非负的。 +1 = ? = m?(t) 1 0 1+m?(t) 1 0 1+m?(t) * 频谱密度 含离散载频分量 当m?(t)为余弦波，且m＝100％时， 两边带功率之和 ＝ 载波功率之半。 -fm 2fm S (f) 2fm -f0 f0 1 0 1+m?(t) ? ? ? m?(t) s(t) M?(f) C(f) c(t) A -A t fm f0 -f0 f f f t t * AM信号的接收：包络检波 原理： 性能：设输入电压为 式中， 为检波器输入噪声电压 y(t)的包络： 在大信噪比下： 整流器 低通滤波器 图3.2.4 包络检波器解调调幅信号 * 检波后（已滤除直流分量）： 输出信号噪声功率比： ∵在检波前的信号噪声功率比等于 ∴检波前后信噪功率比之比为 由于m?(t) ? 1，显然上式比值r0/ri小于1，即检波后信噪比下降了。 * 3.2.2 双边带（DSB）调制 原理：调制信号m(t)没有直流分量时，得到DSB信号 。 频谱：两个边带包含相同的信息 。 图3.2.5 双边带调制信号的频谱 (a) 调制信号频谱密度 M(f) f 0 (b) 已调信号频谱密度 f0 0 -f0 f S(f) 上边带 上边带 下边带 * 解调：需要本地载波 设接收的DSB信号为 接收端的本地载波为 两者相乘后，得到 低通滤波后，得到 仅当本地载波没有频率和相位误差时，输出信号