第3章 模擬調制系統(tǒng).ppt

1、模擬調制系統(tǒng)、第三章模擬線性調制、3.1介紹、調制在通信系統(tǒng)中起著重要作用。調制不僅可以將頻譜移動，調制信號的頻譜移動到所需位置，從而將調制信號轉換為適于信道傳輸或信道多路復用的調制信號，而且對系統(tǒng)傳輸?shù)慕紖^(qū)性和傳輸可靠性有很大影響。通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要調制過程，接收端需要調制過程解調過程。3.1.1調制定義調制：使用正在傳輸?shù)脑夹盘柨刂聘哳l正弦波或周期脈沖信號的參數(shù)，可以隨基帶信號的變化而變化。其本質是光譜轉換。3.1.2常用名詞包括載波信號(調制信號)高頻正弦波或周期脈沖信號稱為載波?；鶐盘?調制信號)原始信號稱為基帶信號(或調制信號)；調制信號：調制后參數(shù)隨原始信號線性變化的信號

2、稱為曹征信號。(特征：1，攜帶原始信號信息。2、適合在通道上傳輸。)，調制的作用(為什么需要調制)，3.1.3調制的作用(為什么需要調制)，1)調制的本質是光譜移動。將基帶信號的頻譜移動到載波頻率附近，使信號特性與信道特性相匹配，以滿足信道頻帶要求，從而便于發(fā)送和接收。無線電信號可以傳輸?shù)臈l件，信號頻率足夠高，天線具有開放的結構，基帶信號的低頻分量豐富，直接傳輸信號損失過大；天線有效發(fā)射電磁波的另一個條件是發(fā)射的信號波長與天線大小相比。如果載波的頻率高(波長短)，則很容易制作發(fā)射天線。3.1.3調制的作用(為什么需要調制)，2)實現(xiàn)信道重用。這意味著在一個通道上同時實施傳輸多路復用，從而提高通

3、道的利用率。如果多個電臺同時工作，則徐璐不同基帶信號頻譜占用的頻帶幾乎相同，因此，如果徐璐不執(zhí)行其他載波調制，則電臺不能同時工作。3)利用信號帶寬和信噪比的相互兼容，提高系統(tǒng)的抗干擾性能，有效地利用頻帶。像擴頻通信一樣，RF信號帶寬比基帶信號帶寬大得多，因此基帶信號很容易被發(fā)現(xiàn)并鎖定在噪聲中，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和隱蔽性。3.14調制分類、正弦波調制(連續(xù)波調制)、脈沖調制、振幅調制的原理、振幅調制的通用模型、3.2振幅調制、調制信號f(t)控制高頻載波C(t)的振幅，使載波振幅隨調制信號的變化而變化。有關數(shù)學模型，請參閱圖表。am (h) h (w)是整個網絡，f(t)包含DC組件。雙向磁

4、帶(DSB)H(w)是整個網絡，f(t)沒有DC組件。SSB)H(w單邊帶)H(w)是截止頻率為載波頻率fc的高通或低通濾波器。殘留邊帶(VSB)H(w)是特定的互補特性過濾器。根據(jù)濾波特性和調制信號中包含的頻譜組件的差異，定義振幅調制：振幅調制的原理，3.2.1振幅調制信號(am)，1):通過模擬信號調制載波頻率的振幅。2)時間表達式：載波頻率信號，調制信號f(t)疊加DC A0后載波幅度調制。調幅信號，3.2.2調幅包絡不失真的條件：調幅引起的最大振幅增加，即瞬時振幅的最小A(t)min小于0。否則包絡將扭曲。波形特性：AM信號振幅包絡的形狀與基帶信號形狀相匹配。也就是說，AM信號的振幅包

5、絡根據(jù)基帶信號的瞬時值以一定比例變化。振幅調制金志洙。值：小于1；正常幅度調制；等于1；全幅度調制，大于1；振幅調制、3.2.3振幅調制信號的頻譜、時域表達式、頻域表達式、BAM=WAM /2=2F(Hz)、基帶信號帶寬w: f、振幅調制信號帶寬是基帶信號帶寬(紀寧頻帶信號的最大頻率)的兩倍。結論：頻率調整后的信號的頻譜與基帶信號的頻譜形狀完全一致，僅進行頻譜移動。(線性調制)、AM信號的波形和頻譜、3.2.4振幅調制波的功率假定調制信號f(t)沒有直流分量，并且Pc是載波功率。Pf側頻帶功率，3.2.5調制效率，定義：幅度調制信號傳遞調制信號信息不是載波側頻帶組件，而是側頻帶組件，因此側頻帶

6、功率與幅度調制信號平均功率的比率稱為幅度調制信號的調制效率。例如，單頻率調制，需要更深的調制以實現(xiàn)高調制效率。但是，對于振幅調制波，為了防止包絡失真，最多只能使用1(全振幅)，此時調制效率為1/3。因此，振幅調制效率較低。這是振幅調制的缺點。振幅調制波由載波組件和邊緣帶組件組成，調制效率低。在單頻率調制的情況下，在全幅度調整中，頻帶功率只有總功率的三分之一。在各種基帶信號中，調制效率最高的是振幅a的方波，調制效率為0.5。雙向頻帶幅度調整僅傳遞邊緣頻帶組件，抑制載波組件，提高功率利用率。也稱為抑制載波幅度調制(AMSC)。3.3光帶模塊(DSB)，3.3.1通用帶寬時間域表達式(DSB)，雙向

7、頻帶信號的頻域表達式：帶寬，結論：振幅調制波的載波分量為零的特殊情況。DSB信號波形和頻譜，0或更大，雙向信號波形逆相點。帶楊紫間信號的包絡不再符合基帶信號的變化規(guī)律。因此，DSB信號不能用作探測器解調。3.3.2說明振幅調制的本質是調制信號的加法和乘法。振幅調制器原則上是由一個加法器和一個乘法器組合而成的。但是實際振幅調整器很多。3.4幅度調制信號生成、模型生成：幅度調制信號、生成：雙向頻帶調制實際上是乘法運算，因此乘法器可以生成DSB信號。說明：只要基準角度頻率為c的所有形狀的周期信號乘以f(t)，就實現(xiàn)了DSB。3.5雙向頻帶信號生成，模型生成：幅度調制信號，3.5雙向頻帶信號生成，C(

8、t)是基本角頻率為C的任何形式的周期信號，根據(jù)信號分析理論，所有周期信號可以分解為DC和序列諧波分量的和。其中第二階段是DSB信號，可以通過帶通濾波器(中央頻率c，帶寬2fm)消除。實際上使用乘法器(環(huán)形調制器)實現(xiàn)。3.6振幅調制信號的解調，解調是在通信系統(tǒng)的接收部恢復基帶信號的過程稱為解調的逆過程。在頻域中，解調是在調制時將載波頻率附近的調制信號頻譜移回原來的基帶范圍。振幅調制信號的解調方法分為相干解調和鄭智薰干涉解調兩類。AM調幅信號通常使用鄭智薰相干解調。調制解調器有包絡檢測器、平方律檢測器等。3.6.1相干解調，所謂相干解調是利用調制信號的相位變化恢復調制信號。一致解調適用于AM、DSB、SSB和VSB，沒有閾值效果，但是本地載波和接收信號的載波必須保持相同頻率的相位。相干解調也稱為同步檢測(同步檢測)、相干檢測(相干檢測)和零位檢測。1)相干解調的原理-模型圖，LPF:低通濾波器低通濾波器，2) DSB相干解調的波形及其頻譜，相干解調的波形及其頻譜圖，說明：為了獲得更好的解調效果，接收側參考載波的頻率和相位是接收信號的頻率和相位因此，接收機必須具有本地參考載波的頻率和相位接收信號的載波