第5章 模拟调制系统

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1、通信原理通信原理Principles of Communications 课件整理：王怀兴课件整理：王怀兴 QQ：76944908 Email： TEL：18971025983第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统主要内容主要内容5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理5.2 线性调制系统的抗噪声性能线性调制系统的抗噪声性能5.3 非线性调制非线性调制(角度调制角度调制)原理原理5.4 调频系统的抗噪声性能调频系统的抗噪声性能5.5 各种模拟调制系统的比较各种模拟调制系统的比较5.6 频分复用频分复用5.7 本章小结本章小结把消息信号从载波信号上卸载下来解调运送货物运送货物货物装载上

2、飞机到达目得地卸载货物飞机就是运载货物的工具载体运送消息运送消息消息装载上载波信号传输到接收端卸载消息高频载波信号就是传输消息的工具载波把消息信号加载到载波信号上调制引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统 调制信号调制信号 载波载波 已调信号已调信号 消息信号基带信号待发送信号待发送信号正弦波脉冲序列运载工具运载工具被调制载波包含有m(t)的全部信息引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统调调 制：制：把信号形式转换成适合信道传输的过程广义调制广义调制：基带调制基带调制和带通调制带通调制( (载波调制载波调制) ) 狭义

3、调制：狭义调制：仅指载波调制，通常调制均指载波调制载波调制载波调制：用调制信号去控制载波的参数的过程调制信号：调制信号：指来自信源的基带信号(未被调制)载载 波：波：周期正弦信号或周期脉冲序列已调信号：已调信号： 载波受调制后称为已调信号解调解调( (检波检波) )：将调制信号从已调信号中恢复出来调制方式：调制方式：模拟调制与数字调制 引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统调制目的调制目的(1)提高无线通信时的天线辐射效率，天线尺寸必须与发射信号的波长相比拟，天线长度/4；(2)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；(

4、3)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，即通过调制改善通信系统的性能。(4)实现频率资源的分配，通信技术产生以后，频率成为与石油、煤炭、水等同等重要的资源。引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统调制的分类调制的分类按照调制信号m(t)的类型分模拟调制数字调制按已调制信号的频谱结构分线性调制非线性调制按正弦载波的被调参量分幅度调制频率调制相位调制按载波信号c(t)的类型分连续波调制脉冲调制(1)(1)幅度调制幅度调制( (线性调制线性调制)

5、)AM：常规双边带调幅DSB：双边带调幅SSB：单边带调幅VSB：残留边带调幅(2)(2)角度调制角度调制( (非线性调制非线性调制) )FM：频率调制PM：相位调制引引 言言(introduction) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统本章主要研究的内容本章主要研究的内容是以正弦波c(t)=Acos(ct+)作为载波的5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统幅度调制：幅度调制：用调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过

6、程。正弦型载波为 ，一般取0=0。0( )coscc tAt幅度调制信号(已调信号)一般可表示成设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的幅度随基带信号的规律变化；频谱是基带信号频谱在频域内的简单线性搬移(线性调制)。)()(2)(ccmMMASttAmtscmcos)()(5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅常规双边带调幅) 1 AM调幅的表达式调

7、幅的表达式条件：条件：m(t)均值为0，|m(t)|max A0ttmtAttmAtscccAMcos)(coscos)()(00)()(21)()()(0ccccAMMMASAM调制器原理模型载波项边带项，含有m(t)的信息5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅常规双边带调幅) 2 AM波形与频谱波形与频谱可见，已调信号sAM(t)的包络线中包含有调制信

8、号A0+m(t)的全部信息包络检波可见，已调信号SAM()频谱中包含有调制信号m(t)的全部信息，也包含有载波信息5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅常规双边带调幅) 3 AM调幅的特点分析调幅的特点分析1) |m(t)|max A0时，sAM(t)的包络线正比于m(t)，可采用最简单的包络检波还原A0+m(t) m(t)；优点优点2) 接收机简单，广泛

9、应用于中短波广播；优点优点A0+m(t)3) 其频谱分量由载波分量、上边带与下边带组成；4) 其传输带宽是信号带宽的两倍BAM=2fH；缺点缺点m(t)带宽fH5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅常规双边带调幅) 3 AM信号的特点分析信号的特点分析5) 调制效率(功率利用率)低；缺点缺点ttmtAtsccAMcos)(cos)(0 AM信号功率信号功率

10、ttmAttmtAtsPcccAMAM2022222cos)(2cos)(cos)(0scAMPPtmAPtm2)(20)(220 AM信号的调制效率信号的调制效率(功率利用率功率利用率)%50)()(00)(222AtmscsAMsAMtmAtmPPPPP5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅常规双边带调幅) 3 AM信号的特点分析信号的特点分析5) 调

11、制效率(功率利用率)低；缺点缺点2)()(cos)(2020max0AtmAtmtAtmm为单音频信号，则设调幅系数调幅系数，称为满调幅。1)(0maxAtmm31)()(2220tmAtmAM，过调幅，满调幅，正常调幅111mmm可见，调幅系数越大，功率利用率越大，但此例m=1 (100%调制)最大也不能超过30%。5.1 幅度调制幅度调制(线性调制线性调制)原理原理(amplitude modulation (linear modulation) principle) 第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统5.1.1 AM调幅调幅(amplitude modulation，也称常规双边带调幅