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第3章调制和解调第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日1.调制的概念领会：调制的目的和作用调制：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：基带调制，带通调制（载波调制）无线通信和其它大多数字场合：指载波调制载波调制：用基带信号去控制载波的参数，使其按照基带信号的规律变化。从频域上说：把基带信号的频谱移至较高的载频附近基带信号（调制信号，信息信号）；载波：周期高频振荡信号，受调制后称为已调信号（带通信号），含有基带信号的全部特征。解调：将已调信号中的基带信号恢复出来第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日1.调制的概念领会：调制的目的和作用1.缩短天线长度：无线传输中，天线长度一般应大于2.实现多路复用3.扩展带宽，提高系统带宽，提高系统抗干扰能力和抗衰落能力调制分类：模拟调制（幅度调制：AM，DSB，SSB，VSB；角度调制：FM，PM），数字调制；连续波调制，脉冲调制调幅，调频，调相第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日2.幅度调制识记：幅度调制的定义和分类，AM、DSB、SSB、VSB的特点与应用，AM、DSB、SSB、VSB信号的带宽领会：AM、DSB、SSB、VSB的调制原理，相干解调与包络解调的原理幅度调制：用基带信号去控制高频正弦波的振幅，使其随基带信号的规律作线性变化。（线性调制）AM的特点及应用：1.当满足条件时，AM的波的包络与基带信号m(t)的形状完全一样，故可采用简单的包络检波进行解调。2.AM的频谱由载频分量和上、下对称的两个边带组成，因此AM信号是含有载波的双边带信号，BAM=2fH3.AM的优点在于解调简单。中短波调幅广播4.AM的缺点是调制效率低。载波分量不携带信息，占用一半以上功率信号。第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日2.幅度调制双边带调制（DSB）抑制载波特点与应用：1.DSB信号的包络不与m(t)成正比，故不能采用简单的包络检波，而需要采用相干解调。2.DSB信号带宽与AM相同BDSB=BAM=2fH3.调制效率高4.应用场合少，调频立体声广播中的差信号调制，彩色电视系统色差信号调制。第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日2.幅度调制单边带调制（SSB）滤波法（理想高通，滤掉下边带，输出上边带；理想低通，滤掉上连带，输出下边带）；相移法特点与应用：1.对频谱资源有效利用，短波通信，频分复用系统2.节省功率3.带宽节省以增加复杂性为代价4.不能采用包络检波，采用相干解调。 第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日2.幅度调制残留边带调制（VSB）解决制作滤波器的难题，残留边带滤波器特性，应在载频两边具有互补对称（奇对称）特性。特点与应用1克服了DSB信号占用频带宽的问题，以解决了SSB信号实现上的难题。2fHBVSB2fH，调制效率100%3VSB比SSB所需求的带宽仅有很小的增加，但却换来了电路实现的简化。4VSB在商业电视广播中的电视信号传输中得到广泛应用。第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日2.幅度调制相干解调与包络检波1.相干解调（同步检波），适用于所有幅度调制信号关键是接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（相干载波）。否则，解调后将会使原始基带信号衰减，甚至会带来严重失真。2.包络检波包络检波器是从已调波的幅度中直接提取原基带信号，它属于非相干解调，不需要相干载波，因而电路简单。AM信号第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.角度调制识记：调频信号的带宽（卡森公式），频率调制的特点与应用领会：调频和调相的概念FM：载波的频率随基带信号而变化PM：载波的相伴随基带信号而变化频率和相位的变化都表现为载波角度的变化，故把调频和调相统称为角度调制。频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FM与PM之间是可以相互转换的。将调制信号先微分，再调频，得到调相波，间接调相；将调制信号先积分，再调相，得到调频波，间接调频。第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.角度调制调频信号带宽公式（卡森公式）BFM=2(mf+1)fm=2(△f+fm)△f=mffmfm是基带信号的调制频率，△f是最大频偏，mf是调频指数。Mf1，窄带调频（NBFM）BFM≈2fm；宽带调频（WBFM）非线性与幅度调制相比，频率调制最突出的优势是具有较高的抗噪声性能，但代价是